[发明专利]基于红外图像智能诊断高压输电线路热缺陷的方法

权利要求书

1.一种基于红外图像智能诊断高压输电线路热缺陷的方法，其特征在于操作步骤如下：

步骤1、采用基于线对象感知聚类算法识别线路部件；

步骤2、对识别的线路部件，采用相对温差法诊断其热缺陷。

2.如权利要求1所述的基于红外图像智能诊断高压输电线路热缺陷的方法，其特征在于所述的步骤1采用基于线对象感知聚类算法的具体步骤如下：

步骤1-1、带方向的边缘算子处理红外图像，提取出水平线段、垂直线段、斜线段、曲线段，通过最大类间二差法生成红外二值图像，记为IB(i,j)表示红外二值图像；

步骤1-2、在步骤1-1的红外二值图像上，计算每个水平、倾斜、垂直小线段的斜率与截距，将斜率与截距相同的小线段，合并连接为长的直线线段；通过分析小线段共端点的方式来拟合曲线段；

步骤1-3、在步骤1-2红外二值图像上垂直等分区域，分析每个区域内的三类小线段分布密度；如存在同时水平、垂直、倾斜线段分布密度较高的区域，确认为包含杆塔的红外图像；如杆塔图像中不存在曲线，确认为包含直线杆塔红外图像；杆塔图像中存在曲线，确认为包含耐张杆塔红外图像； 

步骤1-4、将水平线段与倾斜线段中，斜率近似相同，截距不同的线段归类为平行线组；并确认为导线组；

步骤1-5、依据步骤1-3与步骤1-4，在确认包含直线杆塔的红外图像中，如存在两组平行导线，判断相邻端点接近程度，同时相对扩展导线，使这两组导线相交，在交点的垂直方向存在合成绝缘子，推理出合成绝缘子位置，作为识别的合成绝缘子部件；如存在一组平行导线，与杆塔区域相邻的端点，按16*8大小像素区域扩展其端点，使其有效扩展到线路部件之间的接触区域；

步骤1-6、依据步骤1-3与步骤1-4，在确认包含耐张杆塔的红外图像中，如存在平行导线组，判决与曲线相邻导线端点，该端点平行延长方向上存在玻璃绝缘子部件，推理出玻璃绝缘子位置，作为识别的玻璃绝缘子部件；

步骤1-7、将识别的导线、引流线、绝缘子位置坐标用独立的连通区域结构管理。

3.如权利要求2所述的基于红外图像中智能诊断高压输电线路热缺陷的方法，其特征在于所述步骤2对识别的线路部件，采用相对温差法诊断其热缺陷的具体步骤如下：

步骤2-1，读取识别的每个部件区域，依据其区域像素坐标，从红外温度图像IW（i,j）上，读取该区域内实际的温度值，对导线部件采用分块自动找出最高温度值，对绝缘子部件依据连通性，自动找出最高温度值，记为T_{max_hot}；

步骤2-2、以最高温度像素为种子点，采用区域生长方法，以低于最高温度5度作为边界判决条件，生成最高温度的连通区域，如这个最高温度区域大小数目与该部件区域大小数目近似一致，则该部件温度正常，则结束诊断；如最高温度区域大小数目明显小于该部件区域大小数目，将该部件最高温度区域外像素作为一个区域，转入步骤2-3；

步骤2-3、对这个部件区域在红外温度图像IW（i,j）上生成两个温度连通区域：一个是最高温度的连通区域，另一个是由除最高温度外像素组成的温度连通区域，计算最高温度连通区域内温度的平均值AVG_T_max，计算除最高温度外像素组成的温度连通区域内温度的平均值AVG_T_ref，做如下计算：

；

步骤2-4、依据诊断该部件热缺陷：

  如： ，则该部件有轻微接触隐患，即一般热缺陷；

  如：，则该部件有重大缺陷；

  如：，则该部件为紧急缺陷；

步骤2-5、依据上述步骤2-1到步骤2-4，对其他识别部件进行热缺陷诊断。