[發明專利]一種基于風格遷移方法的缺陷絕緣子樣本生成方法及系統

有效

• 申請號: 202110270530.8
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN112884758B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 張凌浩;閆志杰;唐勇;梁暉輝;陳亮;張菊玲;向思嶼;劉姍梅;潘文分
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T3/00;G06V10/26;G06V10/774;G06V10/82
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 喻英

1.一種基于風格遷移方法的缺陷絕緣子樣本生成方法，其特征在于，包括步驟：

S1.采集多幅絕緣子圖像樣本；

S2.將絕緣子圖像樣本根據視覺差異劃分為多個圖像域并對每個圖像域進行編碼；

S3.通過風格遷移網絡對圖像域進行風格遷移訓練，獲得任意兩個圖像域之間的風格遷移器；

S4.使用S3得到的風格遷移器將圖像域內的缺陷絕緣子樣本進行風格遷移生成新的缺陷絕緣子樣本；

其中，S3包括以下子步驟：

S31.任意選取兩個圖像域，并從兩個圖像域中各取一張絕緣子圖像樣本分別作為源域圖像樣本與目標域圖像樣本；

S32.提取源域圖像樣本的絕緣子區域分割掩碼圖；

S33.基于絕緣子區域分割掩碼圖和目標域圖像樣本建立風格遷移網絡Tw_Cycle Gan實現從源域到目標域的轉換；

S34.以風格遷移網絡Tw_Cycle Gan作為兩個圖像域之間的風格遷移器；

S4包括以下子步驟：

S41.選取一幅缺陷絕緣子圖像樣本作為源圖輸入，以一幅非缺陷絕緣子圖像樣本作為參考風格圖像樣本；

S42.風格遷移器提取非缺陷絕緣子圖像樣本的風格編碼對源圖進行風格遷移后得到新的缺陷絕緣子圖像樣本。

2.根據權利要求1所述的一種基于風格遷移方法的缺陷絕緣子樣本生成方法，其特征在于，S32包括以下子步驟：

S321.通過labelme軟件對源域圖像樣本中的絕緣子區域進行圖像標注；

S322.建立U_net區域分割網絡，實現對圖像標注后的源域圖像樣本進行絕緣子圖像像素級分類，從而獲得絕緣子區域分割掩碼圖。

3.根據權利要求1所述的一種基于風格遷移方法的缺陷絕緣子樣本生成方法，其特征在于，S33包括以下子步驟：

建立由五個下采樣殘差塊、四個上采樣殘差塊和五個中間殘差塊組成的生成網絡，并使用實例歸一化和自適應實例歸一化來使生成網絡實現風格遷移效果；

建立判別網絡，判別網絡用于判別生成圖像樣本的真假，同時判斷生成圖像樣本所屬圖像域；

建立與判別網絡具有相同架構的風格編碼網絡，所述風格編碼網絡用于提取目標域圖像樣本的風格編碼；

建立映射網絡；

基于分割掩碼圖建立風格遷移損失和局部約束損失。

4.根據權利要求3所述的一種基于風格遷移方法的缺陷絕緣子樣本生成方法，其特征在于，所述局部約束損失包括目標循環一致損失和目標掩碼損失；所述風格遷移損失包括生成對抗損失、風格重建損失、風格多樣性損失和循環一致損失。

5.根據權利要求3所述的一種基于風格遷移方法的缺陷絕緣子樣本生成方法，其特征在于，使用實例歸一化對生成網絡的下采樣殘差塊實現風格遷移效果，使用自適應實例歸一化對生成網絡的上采樣殘差塊實現風格遷移效果。

6.一種基于風格遷移方法的缺陷絕緣子樣本生成系統，運用于權利要求1-5任意一種基于風格遷移方法的缺陷絕緣子樣本生成方法，其特征在于，包括：

圖像采集模塊，用于采集多幅絕緣子圖像樣本；

劃分模塊，用于將絕緣子圖像樣本根據視覺差異劃分為多個圖像域并對每個圖像域進行編碼；

風格遷移網絡模塊，用于通過風格遷移網絡對圖像域進行風格遷移訓練，獲得任意兩個圖像域之間的風格遷移器；

樣本生成模塊，樣本生成模塊使用由風格遷移網絡模塊得到的風格遷移器將圖像域內的缺陷絕緣子樣本進行風格遷移生成新的缺陷絕緣子樣本；

其中，風格遷移網絡模塊用于執行以下過程：

任意選取兩個圖像域，并從兩個圖像域中各取一張絕緣子圖像樣本分別作為源域圖像樣本與目標域圖像樣本；

提取源域圖像樣本的絕緣子區域分割掩碼圖；

基于絕緣子區域分割掩碼圖和目標域圖像樣本建立風格遷移網絡Tw_Cycle Gan實現從源域到目標域的轉換；

以風格遷移網絡Tw_Cycle Gan作為兩個圖像域之間的風格遷移器；

風格遷移網絡模塊用于執行以下過程：

選取一幅缺陷絕緣子圖像樣本作為源圖輸入，以一幅非缺陷絕緣子圖像樣本作為參考風格圖像樣本；風格遷移器提取非缺陷絕緣子圖像樣本的風格編碼對源圖進行風格遷移后得到新的缺陷絕緣子圖像樣本。