[發明專利]基于膠囊網絡的絕緣子缺陷識別定位裝置及方法

有效

• 申請號: 201810831640.5
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN109118479B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 中睿能源（北京）有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/136;G06T7/155;G06T7/187
• 代理公司: 北京策略律師事務所 11546
• 代理人: 趙發光

1.基于膠囊網絡的絕緣子缺陷識別定位裝置，其特征在于：所述識別定位裝置包括：

機巡圖像解析模塊，用于對待檢測的機巡圖像進行屬性信息解析；

機巡圖像存儲模塊，用于對解析后的機巡圖像進行分類存儲管理；

絕緣子標注模塊，用于對收集的原始機巡圖像中的絕緣子進行標注；

樣本擴充模塊，用于對收集的原始機巡圖像進行樣本數量擴充；

數據集創建模塊，用于為每個樣本機巡圖像建立標簽文件，并將機巡圖像按比例分配訓練集和驗證集；

膠囊網絡初始模塊，用于初始化配置膠囊網絡卷積層、膠囊層和決策層的參數；

膠囊網絡訓練模塊，用于通過訓練集機巡圖像訓練檢測絕緣子的存在和姿態，并對決策層的參數進行預測；

絕緣子特征提取模塊，用于對分割后的圖像通過灰度轉換、濾波增強、顏色濾波及形態學操作對絕緣子特征串進行提取；

絕緣子缺陷定位模塊，用于將提取出的絕緣子特征串分上下兩部分，并逐行掃描閾值分割后得到的絕緣子特征圖，統計每行像素點，計算累加垂直直方圖，定位絕緣子的異常位置。

2.根據權利要求1所述的基于膠囊網絡的絕緣子缺陷識別定位裝置，其特征在于：所述機巡圖像解析模塊解析的屬性信息包括圖片ID；像素高度、寬度與深度；圖片所處地理位置；無人機拍攝參數；絕緣子所在區域的矩形邊界坐標。

3.根據權利要求1所述的基于膠囊網絡的絕緣子缺陷識別定位裝置，其特征在于：所述絕緣子特征提取模塊的形態學操作中，確定絕緣子所在的最大連通區域，計算絕緣子主軸方向，旋轉絕緣子至水平方向。

4.基于膠囊網絡的絕緣子缺陷識別定位方法，其特征在于：所述識別定位方法包括以下步驟：

步驟一：利用無人機對真實環境下的輸電線路進行巡線拍攝，調用機巡圖像解析模塊對待檢測的機巡圖像進行屬性信息解析，同時調用機巡圖像存儲模塊對解析后的機巡圖像進行分類存儲管理；

步驟二：調用數據集創建模塊為每個樣本機巡圖像建立標簽文件，并將機巡圖像按比例分配訓練集和驗證集，收集包含絕緣子的原始圖像，調用絕緣子標注模塊對收集的原始機巡圖像中的絕緣子進行標注，調用樣本擴充模塊對收集的原始機巡圖像進行樣本數量擴充；

步驟三：建立深度學習模型，采用基于膠囊網絡結構的目標檢測，調用膠囊網絡初始模塊初始化配置膠囊網絡卷積層、膠囊層和決策層的參數，調用膠囊網絡訓練模塊通過訓練集機巡圖像訓練檢測絕緣子的存在和姿態，并對決策層的參數進行預測；

步驟四：將需要判別的原始機巡圖像，通過膠囊網絡輸出絕緣子的具體位置，并將圖像分割提取出來備用，對分割后的圖像調用絕緣子特征提取模塊，通過灰度轉換、濾波增強、顏色濾波及形態學操作對絕緣子特征串進行提取；

步驟五：調用絕緣子缺陷定位模塊將提取出的絕緣子特征串分上下兩部分，并逐行掃描閾值分割后得到的絕緣子特征圖，統計每行像素點，確定絕緣子所在的最大連通區域，計算絕緣子主軸方向，旋轉絕緣子至水平方向，得到絕緣子的異常位置。

5.根據權利要求4所述的基于膠囊網絡的絕緣子缺陷識別定位方法，其特征在于：所述步驟一中，機巡圖像解析模塊解析的屬性信息包括圖片ID；像素高度、寬度與深度；圖片所處地理位置；無人機拍攝參數；絕緣子所在區域的矩形邊界坐標；所述矩形邊界坐標絕緣子所在區域的矩形邊界的坐標(x1，y1，x2，y2)，其中(x1，y1)為矩形邊界下頂點，(x2，y2)為矩形邊界上頂點。