[發明專利]一種利用變電站視頻圖像的變電站缺陷問題檢測方法

有效

• 申請號: 202010169081.3
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111402223B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 張可
• 申請（專利權）人: 安徽南瑞繼遠電網技術有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/62;G06Q50/06
• 代理公司: 合肥國和專利代理事務所(普通合伙) 34131
• 代理人: 張祥騫

本發明涉及一種利用變電站視頻圖像的變電站缺陷問題檢測方法，與現有技術相比解決了難以滿足變電站突發問題監控的缺陷。本發明包括以下步驟：視頻圖像的獲取；缺陷問題檢測網絡的構建；缺陷問題檢測網絡的訓練；待檢測視頻圖像的獲取；變電站缺陷問題的檢測。本發明針對變電站突發缺陷的特點，利用視頻圖像集進行自主學習，以最大化視頻圖像之間的區別，從而能夠主動發現新出現在視頻圖像中的突發缺陷問題。

技術領域

本發明涉及變電站維護管理技術領域，具體來說是一種利用變電站視頻圖像的變電站缺陷問題檢測方法。

背景技術

我國地緣遼闊、電網覆蓋面大，對各類變電設備實時監測與維護越發困難。隨著國家電網啟動泛在電力物聯網建設，基于計算機視覺的變電設備缺陷圖像缺陷問題與檢測的應用研究正逐步深入。

但是變電站內的設施較多，需關注的點也較多和存在不確定性。例如，日常需要關注的是絕緣子、表針、閘刀等常規缺陷；還需要關注操作工裝要求、著落物(風箏)等突發缺陷。由此同時，圖像采集背景為不同時間點同一位置上進行拍攝，拍攝角度還存在小角度偏移，圖像數據也包含光照變化、遮擋、形變等情況，以上眾多不確定因素致使難以實現利用變電站的視頻圖像進行缺陷監控。

因此，如何利用變電站的視頻圖像實現變電站的缺陷監控已經成為急需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中難以滿足變電站突發問題監控的缺陷，提供一種利用變電站視頻圖像的變電站缺陷問題檢測方法來解決上述問題。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種利用變電站視頻圖像的變電站缺陷問題檢測方法，包括以下步驟：

視頻圖像的獲取：獲取變電站視頻圖像，并將視頻圖像按幀進行劃分，形成圖像集；

缺陷問題檢測網絡的構建：構建缺陷問題檢測網絡，缺陷問題檢測網絡包括差分對比網絡和缺陷檢測網絡；

缺陷問題檢測網絡的訓練：將圖像集輸入缺陷問題檢測網絡，對差分對比網絡和缺陷檢測網絡進行端到端的訓練；

待檢測視頻圖像的獲取：實時獲取變電站待檢測視頻圖像，將待檢測視頻圖像按幀進行劃分，形成待檢測圖像集；

變電站缺陷問題的檢測：將待檢測圖像集輸入訓練后的缺陷問題檢測網絡，分析出變電站缺陷問題。

所述缺陷問題檢測網絡的構建包括以下步驟：

構建缺陷問題檢測網絡包括差分對比網絡和缺陷檢測網絡，差分對比網絡用于自動學習原始圖像空間到某個特征空間的特征映射，在這個特征空間強化兩張變電設備圖像的特征并最大化兩張變電設備圖的區別；缺陷檢測網絡用于根據差分特征圖區分缺陷區域和背景區域，輸入是差分對比網絡產生的差分特征圖，輸出缺陷定位區域；

設定差分對比網絡；

設定缺陷檢測網絡。

所述設定差分對比網絡包括以下步驟：

設定差分對比網絡包括編碼網絡和解碼網絡，輸入兩張變電設備圖A和B，輸出差分特征圖Y：

其中，差分對比網絡包括一對權重和結構完全相同的網絡，兩個網絡均是由編碼網絡及其相對應的解碼網絡構成；

變電設備圖A經過編碼網絡得到A1,變電設備圖B經過編碼網絡得到B1，解碼網絡將由編碼網絡得到的低分辨率的特征圖A1和B1進行上采樣得到與輸入圖像相同的分辨率A2和B2，并對A2和B2做差分得到差分特征圖Y進行缺陷區域的檢測；

設定編碼網絡中的每一個編碼器通過卷積核組得到特征圖組，卷積操作如下：

輸入是：