[發明專利]一種基于無人機的輸電線路圖像識別檢測方法

在審

• 申請號: 202011476612.X
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112733610A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 于常樂;朱遠達;趙會;張肅;徐浩然;季彥辰;趙泓博;伊永飛;楊林;于明浩;李文文;萬家
• 申請（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司技能培訓中心;國家電網有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 遼寧沈陽國興知識產權代理有限公司 21100
• 代理人: 姜婷婷

本發明涉及一種基于無人機的輸電線路圖像識別檢測方法。首先，通過無人機圖像采集系統獲得輸電線路導體圖像，提出3/4去噪聚類方法進行圖像增強處理，采用Canny邊緣檢測方法提取導體區域輪廓。然后，提出基于聚類和DS證據融合理論的圖像分割識別方法，簡單有效的識別出導線斷裂的狀態，并建立輸電線路不同狀態下的識別模型庫。最后，利用基于AdaBoost算法的輸電線路圖像比對方法進行快速精準識別，從而提高輸電線路檢修和運行巡視的工作效率和檢測質量。

技術領域

本發明涉及信息、大數據、電力系統以及計算機科學等技術領域，具體而言，涉及一種基于無人機的輸電線路圖像識別檢測方法。

背景技術

電力能源的可靠性、穩定性和供電質量對國家經濟發展起著至關重要的作用。我國輸電線路覆蓋廣，所處地貌復雜，為其正常運行、檢測和維護提出了更大的挑戰。傳統的人工巡視檢測方式效率低、周期長、要求高、安全性低，無法滿足當前國情下的輸電線路維護需求。而以無人機為核心的無人機巡視檢測方式能在高空通過攜帶的攝像設備近距離觀測輸電線路，返回圖像以供檢測。其具有成本低、易操作、安全性高以及機動靈活等優勢，故而成為了近年來輸電線路檢測研究的焦點。值得注意的是，目前對無人機巡視檢測方式仍大多停留在人工檢查拍攝視頻和圖像的階段，對計算機自動識別圖像研究甚少。

發明內容

本發明提供一種基于無人機的輸電線路圖像識別檢測方法，采用該方法來檢查判斷輸電線路的運行狀態,不僅可以減輕操作人員的勞動強度,而且可以大大提高現場識別的工作效率、安全性和準確性。

一種基于無人機的輸電線路圖像識別檢測方法，包括下述步驟：

步驟1，通過無人機圖像采集系統獲得輸電線路導體圖像，采用3/4去噪聚類方法進行圖像增強處理，對圖片中導線區域進行提取，并采用Canny邊緣檢測方法提取導體區域輪廓；

步驟2，利用基于聚類和DS證據融合理論的圖像分割識別方法，識別出導線斷裂的狀態；

步驟3，建立輸電線路不同狀態下的識別模型庫；

步驟4，基于AdaBoost算法的輸電線路圖像比對方法對輸電線路進行快速精準識別。

所述的步驟1中，3/4去噪聚類方法包括下述步驟：

設原始圖像為mxn階矩陣A：

式中：a_ij表示圖像像素的灰度值；

矩陣A經3/4取值變換得到圖像矩陣H:

令：

f(i,j)＝a_ij+a_i+1,j+a_i,j+1+a_i+1,j+1

式中d為濾波閾值，能在圖像上劃定一敏感區，對該區域采取最大方差閾值法計算而得到。

所述的步驟1中，Canny邊緣檢測方法包括下述步驟：

Canny算法采用二維高斯函數對圖像進行平滑，二維高斯函數具有如下形式：

其對應的梯度矢量為：

二維高斯濾波函數一般不直接與圖像進行卷積，而是分解為兩個一維的行和列濾波器：

其中：