[發明專利]一種輸電線路螺栓的檢測方法、裝置、存儲介質及電子設備

在審

• 申請號: 202011477026.7
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112581445A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 蒲天驕;李燁;王新迎;王繼業
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/73;G06Q50/06
• 代理公司: 北京中巡通大知識產權代理有限公司 11703
• 代理人: 郭瑤

1.一種輸電線路螺栓的檢測方法，其特征在于，包括：

獲取對輸電線路進行拍攝得到的巡檢圖像；

確定所述巡檢圖像中的輸電線路連接部位，對所述輸電線路連接部位進行切割處理，得到切割圖像；

將所述切割圖像輸入至預先訓練的螺栓檢測模型，根據所述螺栓檢測模型輸出的結果，確定丟失螺栓的數量。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述螺栓檢測模型的訓練過程，包括：

獲取輸電線路巡檢樣本圖像；

對輸電線路巡檢樣本圖像上的連接部位做標注，制作連接部位數據集；

將所述連接部位數據集輸入至初始模型，經過有監督和/或無監督訓練，得到螺栓檢測模型。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在對輸電線路巡檢樣本圖像上的連接部位做標注，制作連接部位數據集之前，所述方法還包括：

利用SSD算法對輸電線路連接部位進行定位，其損失函數為：

SSD的損失函數定義為置信度誤差L_conf和位置誤差L_loc的加權和：

式中，N是預測框的正樣本數量，α用于調整置信度誤差和位置誤差的比例。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，利用SSD算法對輸電線路連接部位進行定位，包括：

將連接部位數據集中的圖像大小調整為300×300后輸入SSD檢測網絡；

對輸入圖像進行特征提取，抽取卷積層的特征圖，分別在不同的特征圖平面上的每個點獲得不同數量的預測框，然后對輸電線路連接部位進行定位，獲得多個預測框；其中，每個預測框中包含5個信息，前4個信息為預測框的位置信息，第5個信息為預測框的置信度；

對于每個預測框，過濾屬于背景的預測框，并根據設定的閾值過濾掉不符合條件的預測框；

將置信度從大到小排列，保留預設數量預測框，并采用非極大值抑制，過濾掉重疊度高于預設重疊度的預測框，以得到的預測框作為輸電線路連接部位的定位結果。

5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，對輸電線路巡檢樣本圖像上的連接部位做標注，制作連接部位數據集，包括：

采用數據增強方法對缺陷樣本進行鏡像增強操作和/或旋轉等增強操作擴充樣本，制作融合數據集。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，在制作融合數據集之后，所述方法還包括：

將融合數據集中的圖像大小調整為416×416后輸入YOLOv3檢測網絡；

網絡采用3個不同尺度的特征圖對連接部位螺栓進行檢測，尺度分別為13×13、26×26、52×52；其中，每個尺度的特征圖對應3種不同尺寸的預測框；每個預測框中包含7個參數，前4個參數為預測框的位置參數，第5個參數為預測框的置信度，后2個參數為螺栓缺陷、正常螺栓的類別信息；

通過NMS算法對網絡給出的預測框進行過濾，以實現輸電線路連接部位螺栓的識別和分類。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，利用YOLOv3算法對螺栓缺陷進行檢測，其損失函數為：

式中，s²表示柵格的數量，coordErr為坐標誤差，iouErr為置信度誤差，clsErr為類別誤差。

8.一種輸電線路螺栓的檢測裝置，其特征在于，包括：

巡檢圖像獲取模塊，用于獲取對輸電線路進行拍攝得到的巡檢圖像；

切割模塊，用于確定所述巡檢圖像中的輸電線路連接部位，對所述輸電線路連接部位進行切割處理，得到切割圖像；

螺栓檢測模塊，用于將所述切割圖像輸入至預先訓練的螺栓檢測模型，根據所述螺栓檢測模型輸出的結果，確定丟失螺栓的數量。

9.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執行時實現如權利要求1-7中任一項所述的輸電線路螺栓的檢測方法。

10.一種電子設備，包括存儲器，處理器及存儲在存儲器上并可在處理器運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求1-7中任一項所述的輸電線路螺栓的檢測方法。