[發明專利]一種基于區域網絡與超分辨率生成的旋轉絕緣子檢測方法

在審

• 申請號: 202210973264.X
• 申請日: 2022-08-15
• 公開（公告）號: CN115908235A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 龍玉江;李洵;衛薇;紀元;王杰峰;龍娜;方繼宇;白雪;吳建蓉
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/62;G06T7/11;G06V10/25;G06V10/26;G06V10/44;G06V10/82;G06T3/40;G06N3/08;G06N3/0464
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 商小川

1.一種基于區域網絡與超分辨率生成的旋轉絕緣子檢測方法，其特征在于：所述方法包括：

步驟1、通過超分辨率網絡改善圖像質量，并將圖像切割，輸入本文改進網絡；

步驟2、輸入圖像經過ResNet50網絡處理，提取目標特征信息，并通過特征金字塔豐富特征圖語義信息，最后通過多角度RPN結構生成不同角度候選框；

步驟3、將待檢測的圖片輸入已訓練好的模型，得到部分檢測結果，將檢測后的分割圖片進行拼接，得到最終的檢測圖像。

2.根據權利要求1所述的一種基于區域網絡與超分辨率生成的旋轉絕緣子檢測方法，其特征在于：通過Residual?In?Residual(RIR)和殘差通道注意力網絡學習網絡特征，提升圖像質量；RIR結構表示為在殘差結構中添加兩組小型的殘差模塊，其中第二組由包含基于注意力機制的殘差模塊組成，并通過上采樣改變分辨率。

3.根據權利要求2所述的一種基于區域網絡與超分辨率生成的旋轉絕緣子檢測方法，其特征在于：使用注意力機制提升特征的信息表達能力，首先進行全局平均池化壓縮圖像，并設置比例系數r，通過比例系數改變圖像通道數，再上采樣得到每個通道的權重系數，最后與殘差線的原始特征相乘，得到重新分配權重的新特征。

4.根據權利要求1所述的一種基于區域網絡與超分辨率生成的旋轉絕緣子檢測方法，其特征在于：輸入圖像經過ResNet50網絡處理的方法為：選擇ResNet50作為特征提取的基本網絡，在特征提取部分增加特征金字塔結構，以提高對小目標絕緣子的檢測；在從檢測圖像中提取特征的過程中，整個FPN結構形成了自下而上的水平連接和自上而下的連接路徑；首先將圖像的大小統一調整為600×600用于更快的特征提取；分別使用大小為{160×160、80×80、40×40、20×20、10×10}的特征金字塔來生成ROI；FPN將深層特征映射的長度和寬度放大到原始特征映射的兩倍，以便信息從較深的層流動到較淺的層，并添加淺層中的特征映射，使特征金字塔的不同層次之間融合特征映射；隨著特征圖的深度加深尺寸也發生變化，因此原始特征映射通過1×1的卷積來減小尺寸。

5.根據權利要求4所述的一種基于區域網絡與超分辨率生成的旋轉絕緣子檢測方法，其特征在于：RoI將根據不同的特征比例使用不同的特征層，具體方法如下所示：

其中k₀是RoI應映射到的目標級別，設置為4，w,h為RoI的長度和寬度；224是ImageNet上預先訓練的輸入圖片大小。

6.根據權利要求1所述的一種基于區域網絡與超分辨率生成的旋轉絕緣子檢測方法，其特征在于：通過多角度RPN結構生成不同角度候選框的方法為：根據輸電線路巡檢圖像中絕緣子串的長寬比，將RPN原始比例的錨框長寬比(2:1、1:1、1:2)擴展為(1:7)七個比例；原來的錨框更改為四個刻度(4、8、16、32)，即錨框的基礎邊長分別設為4、8、16、32像素大小，并以此為基數乘上長寬比得到每個錨框的大小，添加一個角度系數以使生成的錨框具有多個方向，預先設置帶有角度的錨框以便于網絡學習，設置了12個不同的角度系數，角度間隔為π/12。

7.根據權利要求6所述的一種基于區域網絡與超分辨率生成的旋轉絕緣子檢測方法，其特征在于：如果兩個相交矩形框的頂點坐標已知，則根據兩條直線的交點直接計算其交點坐標，然后計算交點面積以確定IoU。

8.根據權利要求7所述的一種基于區域網絡與超分辨率生成的旋轉絕緣子檢測方法，其特征在于：基于兩個矩形的八個頂點坐標計算兩個矩形的交點；根據交點和頂點的位置，交點劃分為新的多邊形，新多邊形劃分為一個以上三角形，計算所有三角形的面積之和，即兩個矩形的相交面積，從而得到IoU相交比。