[發明專利]絕緣子覆冰類型辨識方法、裝置、存儲介質及設備

有效

• 申請號: 202110759273.4
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113591877B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 吳建蓉;文屹;范強;王冕;楊濤;時磊;何錦強;廖永力
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司;南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: G06V10/764
• 分類號: G06V10/764;G06V10/50;G06V10/54;G06V10/56;G06N5/02
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

本發明公開了一種絕緣子覆冰類型辨識方法，包括：獲取覆冰圖像；對覆冰圖像進行預處理后進行切分采樣處理，獲得若干個樣本圖像塊；根據預設的絕緣子材質類型和預設的絕緣子覆冰類型，得到多個圖像模板組；根據圖像模板組的顏色特征、紋理特征、梯度特征構建顏色知識庫、紋理知識庫和梯度知識庫；獲取待辨識覆冰圖像，從中提取出待辨識絕緣子覆冰圖像塊，并提取待辨識顏色特征、待辨識紋理特征和待辨識梯度特征；并進行特征匹配，得到顏色關聯度、紋理關聯度、梯度關聯度；計算得到平均關聯度；對所述待辨識絕緣子覆冰圖像塊的絕緣子材質類型和絕緣子覆冰類型進行判斷。本發明能夠辨識絕緣子的材質及絕緣子上的覆冰類型，為智能抗冰提供技術支撐。

技術領域

本發明涉及輸配電技術領域，尤其涉及一種絕緣子覆冰類型辨識方法、裝置、存儲介質及設備。

背景技術

極端冰雪天氣會引起運行于大氣環境下的輸電線路絕緣子產生覆冰現象。這種覆冰現象會降低絕緣子的機械性能與電氣性能，嚴重時更會引發線路閃絡跳閘、絕緣子掉串、導線斷裂乃至桿塔倒塌，威脅電網的安全穩定，造成經濟損失乃至人員傷亡。

然而，不同的覆冰類型給不同材質的絕緣子帶來的風險存在差異，對應的除冰方法也不同，傳統的圖像處理方法無法同時辨識絕緣子的材質及絕緣子上的覆冰類型。

發明內容

本發明的目的是提供一種絕緣子覆冰類型辨識方法、裝置、存儲介質及設備，以解決現有技術中無法同時辨識絕緣子的材質及絕緣子上的覆冰類型。本發明基于自然場景下架空線路的覆冰監測圖像，獲取絕緣子覆冰圖像的知識庫，能夠辨識絕緣子的材質及絕緣子上的覆冰類型，從而更接近于冰雪天氣下輸電線路覆冰絕緣子的實際運行維護需要，為輸電線路的智能抗冰提供技術支撐。

本發明實施例提供了一種絕緣子覆冰類型辨識方法，包括：

獲取覆冰監測裝置采集到的覆冰圖像；

對所述覆冰圖像進行預處理，獲得多張目標圖像，對多張所述目標圖像進行切分采樣處理，獲得若干個樣本圖像塊；

根據預設的絕緣子材質類型和預設的絕緣子覆冰類型，對若干個所述樣本圖像塊進行分組，得到多個圖像模板組；

根據所述圖像模板組中每個樣本圖像塊的顏色特征構建顏色知識庫，根據所述圖像模板組中每個樣本圖像塊的紋理特征構建紋理知識庫，并根據所述圖像模板組中每個樣本圖像塊的梯度特征構建梯度知識庫；

獲取待辨識覆冰圖像，并從所述待辨識覆冰圖像中提取出包含絕緣子覆冰區域的待辨識絕緣子覆冰圖像塊，并從所述待辨識絕緣子覆冰圖像塊中提取所述待辨識絕緣子覆冰圖像塊的待辨識顏色特征、待辨識紋理特征和待辨識梯度特征；

將所述待辨識顏色特征、所述待辨識紋理特征、所述待辨識梯度特征分別在所述顏色知識庫、所述紋理知識庫、所述梯度知識庫中進行特征匹配，得到顏色關聯度、紋理關聯度、梯度關聯度；

根據所述顏色關聯度、所述紋理關聯度和所述梯度關聯度，計算得到所述待辨識絕緣子覆冰圖像塊與每個所述圖像模板組的平均關聯度；

基于所述平均關聯度對所述待辨識絕緣子覆冰圖像塊的絕緣子材質類型和絕緣子覆冰類型進行判斷。

進一步地，所述根據所述圖像模板組中每個樣本圖像塊的顏色特征構建顏色知識庫，包括：

獲取所述圖像模板組中每個樣本圖像塊的R、G、B三個顏色通道的強度和頻數；

根據所述強度和頻數，生成所述R、G、B三個顏色通道的多個顏色分量直方圖；

按R、G、B順序串聯多個所述顏色分量直方圖，得到所述圖像模板組中每個樣本圖像塊的全局顏色直方圖；其中，所述全局顏色直方圖為所述顏色特征；

通過對所述全局顏色直方圖進行歸一化處理，構建顏色知識庫。