[發明專利]一種基于圖像處理技術的絕緣子串缺陷快速檢測方法

有效

• 申請號: 202010188034.3
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111507189B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 尚方;孫立業;張雷;樊永新;劉生;王孝余;林揚;姚越;李奇;侴海洋
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;國網黑龍江省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G06V20/13
• 分類號: G06V20/13;G06V10/22;G06T7/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 時起磊

一種基于圖像處理技術的絕緣子串缺陷快速檢測方法，涉及圖像處理技術領域，針對現有技術中從背景復雜的高分辨率航空影像中檢測絕緣子并識別其故障時準確率低的問題，本發明主要研究輸電線路自動化巡檢中對于絕緣子的識別及故障檢測，在大量調研航拍圖像特點的基礎上，設計了充分利用先驗信息的、基于顏色與空間距離的高效快速檢測方法。本方法能夠有效的避免多余計算量，從對非核心區域的剪除、對絕緣子串方向直線的判定、對絕緣子距離的計算簡化、對故障參數的判定等都有充分的考慮，并且給出了經驗值，能夠在有效避免漏檢誤檢的同時高效準確工作，而且可以有效的從背景復雜的高分辨率航空影像中檢測絕緣子并識別其故障。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，具體為一種基于圖像處理技術的絕緣子串缺陷快速檢測方法。

背景技術

根據《電力工業統計資料匯編》，截止2013年，我國220kV以上的輸電線路長度合計54萬多千米。線路巡檢的工作量非常大。以黑龍江省公司為例，山地地形多，森林茂密。一條線路動輒上百千米，翻山越嶺，穿林過河，目前絕大部分仍采用人工巡線方式。幾乎沒有多少檢測可以通過檢修車輛、無人機設備等進行巡檢。人工巡檢難度大，效率低，準確率也并不好。夏天要穿過樹木和沼澤，冬天還有齊腰深的積雪。給巡線工人帶來很多的風險。因此，無人機巡檢是發展的趨勢，而絕緣子狀態是輸電線路巡檢的關鍵指標之一，通過可見光來判斷絕緣子的狀態是目前巡檢的最主要做法。因此，探索一種經濟高效的絕緣子狀態自動檢測手段，是有廣闊發展前景和重要應用價值的研究方向。

利用無人機近距離拍攝絕緣子，運用圖像處理算法識別航拍圖像中的絕緣子輪廓并檢測其缺陷，這給巡視檢測絕緣子提供了一種新途徑，但如何從背景復雜的高分辨率航空影像中自動精確地檢測絕緣子并識別其故障，具有一定的難度。目前多采用計算機自動處理結果容易誤報及露報，因此現實中多采用計算機自動處理后再引入人工復查的方式。

發明內容

本發明的目的是：針對現有技術中從背景復雜的高分辨率航空影像中檢測絕緣子并識別其故障時準確率低的問題，提出一種基于圖像處理技術的絕緣子串缺陷快速檢測方法。

本發明為了解決上述技術問題采取的技術方案是：

一種基于圖像處理技術的絕緣子串缺陷快速檢測方法，包括以下步驟：

步驟一：獲取航拍圖像；

步驟二：濾除航拍圖像中非核心絕緣子串信息；

步驟三：定位每個絕緣子片區域；

步驟四：計算出每個絕緣子片的中心位置點C_k；

步驟五：將絕緣子片的中心位置點C_i進行擬合，其中i∈(1，k)，然后經過函數計算得到絕緣子串方向的直線L，最后標記出此時擬合直線L的條數及位置；

步驟六：分別計算所有同一條直線上的相鄰絕緣子直接的距離d_ij，即A_iA_j線段的長度；

步驟七：遍歷所有的同一條直線上的相鄰絕緣子直接的距離d_ij，找到最小值d_min；

步驟八：遍歷所有的d_ij，并判定是否存在d_ij1.5×d_min，若存在則判定該絕緣子中心點A_i(x_i,y_i)與A_j(x_j,y_j)之間存有絕緣子故障；

步驟九：在線段A_iA_j的中間點Fault進行標記；

步驟十：執行步驟六至步驟九，直至步驟五中所有的擬合直線L處理完畢。