[發明專利]一種基于邊緣距離的導線斷股檢測方法

有效

• 申請號: 201811418629.2
• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN109523543B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 黃新波;章小玲;張燁;聶婷婷
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/60;G06T7/136;G06T5/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 胡燕恒

本發明公開的一種基于邊緣距離的導線斷股檢測方法，具體按照以下步驟實施：步驟1，通過無人機上安裝的圖像采集設備順應太陽光照射方向獲取輸電線路導線的俯拍視頻圖像I₁；再歸一化的改進色差灰度化圖像I₂；步驟2，利用OTSU算法對I₂做閾值分割獲取圖像二值圖I₃，然后經過一次空洞填充消除背景中的亮噪點，得到圖像I₄；對圖像I₄取反得到圖像I₅后進行第二次空洞填充消除導線內部存在的暗噪點，得到圖像I₆，對圖像I₆取反即可得到準確的導線圖像I₇；步驟3，通過對圖像I₇做列差分獲得圖像I₉，判斷是否存在故障并對有故障導線進行故障定位。本發明方法解決了現有技術采用人工輸電線路巡檢方式中檢測誤差率大的問題。

技術領域

本發明屬于電力輸電線路監測技術領域，具體涉及一種基于邊緣距離的導線斷股檢測方法。

背景技術

目前，中國電網工程長距離電力輸配主要使用的是鋼芯鋁絞線。其在野外常年經受嚴寒酷暑、雷擊、濕度等環境因素影響和風力、覆冰、舞動等嚴重的外力作用，易產生局部疲勞損傷，容易引起外部包繞的絞線發生斷股。鋼芯鋁絞線剛發生斷股的一段時間內，傳輸的電流并不會受到明顯影響，不容易通過遠方探測的方式發現。如果不及時處理，就會發生斷股導線在斷股點附近迅速勞損、斷路甚至短路的情況，造成大面積停電和設備人員損失等嚴重后果。對于導線斷股缺陷的發現方式，雖然有許多學者進行嘗試，但目前還是線路巡檢方式最有效。

目前對導線斷股等缺陷的檢測方法是采用人工巡檢的方式，這種方法工作量大、效率低，難以對故障缺陷位置進行準確判斷。也有采用基于聲學的超聲檢測法，利用導線缺陷部位的電暈放電產生的超聲波進行故障識別和定位，但定位準確度不高，易受周圍環境干擾，不能夠對故障位置放電量的大小進行標定。而采用紅外熱成像的檢測方法，利用故障位置局部發熱的原理，對導線故障進行檢測。但導線故障時主要在故障位置處發生電暈放電，這種利用熱量積累效應進行檢測的手段靈敏度不高，難以對故障進行有效判斷。

近年來，應用直升機尤其是無人機巡檢的方式開始在巡檢中使用，極大地提高了巡線的工作效率，降低經濟成本。本發明基于可見光圖像處理利用圖像處理技術和圖像識別技術來檢測輸電線路中導線斷股缺陷并定位其故障位置。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于邊緣距離的導線斷股檢測方法，解決了現有技術采用人工輸電線路巡檢方式中費時費力、檢測誤差率大的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種基于邊緣距離的導線斷股檢測方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1，通過無人機上安裝的圖像采集設備順應太陽光照射方向獲取輸電線路導線的俯拍視頻圖像I₁；提取獲取的輸電導線俯拍視頻圖像I₁的三通道圖像R、G、B，再計算歸一化的改進色差灰度化圖像I₂；

步驟2，利用OTSU算法對I₂做閾值分割獲取圖像二值圖I₃，然后經過一次空洞填充消除背景中的亮噪點，得到圖像I₄；對圖像I₄取反得到圖像I₅后進行第二次空洞填充消除導線內部存在的暗噪點，得到圖像I₆，對圖像I₆取反即可得到準確的導線圖像I₇；