[發明專利]一種絕緣子定位與掉串檢測方法有效

申請號：	202010500685.1	申請日：	2020-06-04
公開（公告）號：	CN111754465B	公開（公告）日：	2023-06-09
發明（設計）人：	鐘俊;杜小燕	申請（專利權）人：	四川大學
主分類號：	G06T7/00	分類號：	G06T7/00;G06T7/10;G06T7/70;G01N21/88
代理公司：	成都帝鵬知識產權代理事務所(普通合伙) 51265	代理人：	邰思翰
地址：	610000 四***	國省代碼：	四川;51
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種絕緣子定位檢測方法
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【說明書】：

本發明公開一種絕緣子定位與掉串檢測方法，通過獲取采集的無人機拍攝圖像的二值圖像來獲得骨架圖像，并通過直線檢測算法檢測骨架圖像中的直線段截取多幅疑似絕緣子圖像；再根據自相關系數從疑似絕緣子圖像中提取絕緣子圖像，實現絕緣子定位，同時得到絕緣子傘裙間距和絕緣子主軸方向，獲得絕緣子掉串檢測結果。本發明能夠根據絕緣子串周期性特征和自相關算法抗干擾性強的特點進行絕緣子定位與掉串檢測，解決現有絕緣子定位與掉串檢測算法的抗干擾性能差的問題，能夠有效在復雜的背景環境中準確的檢測出絕緣子的掉串情況。

技術領域

本發明屬于絕緣子故障檢測技術領域，特別是涉及一種絕緣子定位與掉串檢測方法。

背景技術

絕緣子應用于架空輸電線路中，起著電氣絕緣和機械支撐等關鍵作用。絕緣子所處工作環境惡劣，受冰雪、風暴等自然氣候和工作電壓與雷電造成的過電壓作用的影響，經常出現傘裙破裂和掉串等故障。絕緣子一旦出現故障，極易發生供電中斷，進一步導致大面積的停電，不僅給用戶帶來不便，同時造成巨大的經濟損失。因此需對絕緣子進行定期巡檢，以及時排除故障絕緣子，確保穩定的電力供應。無人機巡檢利用無人機航拍獲取待檢設備圖像，再利用圖像處理技術實現設備故障的檢測。無人機巡檢具有成本低、效率高和安全性高等優勢，是未來輸電線路主流巡檢方式。

目前存在利用圖像處理來進行絕緣子定位與故障檢測的方法大多利用了絕緣子的紋理特征或形狀特征，但這些方法要求絕緣子圖像紋理特征或形狀特征要求較高，抗干擾性較低，在復雜背景或絕緣子出現掉串等情況下效果不佳。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種絕緣子定位與掉串檢測方法，能夠進行絕緣子定位與掉串檢測，具有較高的抗干擾性能，準確檢測出絕緣子的掉串情況。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種絕緣子定位與掉串檢測方法，包括步驟：

步驟1：對無人機采集到的絕緣子圖像進行灰度化處理，獲得灰度圖像；

步驟2：對所述灰度圖像通過圖像分割算法進行分割，獲取二值圖像；

步驟3：對所述二值圖像通過骨架提取算法進行骨架提取，獲得骨架圖像；并通過直線檢測算法檢測骨架圖像中的直線段，根據所述直線段截取多幅疑似絕緣子圖像；

步驟4：對所述的多幅疑似絕緣子圖像分別進行二維自相關處理，得到各自的自相關系數；根據所述自相關系數從疑似絕緣子圖像中提取絕緣子圖像，實現絕緣子定位，同時得到絕緣子傘裙間距和絕緣子主軸方向；

步驟5：根據所述絕緣子傘裙間距和絕緣子主軸方向信息獲得絕緣子掉串檢測結果。

進一步的是，在所述步驟1中，所述無人機采集到的彩色絕緣子圖像轉化成灰度圖像的方法采用加權平均法進行灰度化處理，獲得灰度圖像。

進一步的是，在所述步驟2中，所述圖像分割算法采用基于單位鏈接脈沖耦合神經網絡。

進一步的是，在所述步驟3中，所述骨架提取算法采用基于模板匹配的骨架提取算法，所述骨架圖像的直線檢測算法采用霍夫變換算法。