[发明专利]一种用于检测高压线破损情况的检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测系统，特别是一种用于检测高压线破损情况的检测系统。

背景技术

电器的普及使得人们生活越来越方便，但随着电器使用的增多，特大功率的电器的应用，使得电网负荷逐步加重。

为了保证电网的正常运行，电力巡检是一项可谓关乎国民生产的重要举措。目前电力巡检的方式主要有：1、人工巡检；2、无人机/直升机巡检。其中，人工巡检受环境影响较大，且巡检结果受人为主观因素影响也较多，同时，人工巡检危险性高，巡检耗时长；无人机/直升机巡检虽免除人工巡检的危险性，提高了检测的效率，但其主要集中与对输电线走廊的宏观检测，对于输电线的局部检测仍不完备。

在实际应用中，高压输电线的破损会使得输电线的局部高温，以导致破损的恶化；高压输电线涂覆层的为防止输电线受环境的腐蚀影响，涂覆层的破损同样会导致高压输电线的局部恶化。无论是何种情况，都会影响高压输电线的正常工作。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种无人的、针对高压输电线局部破损的微观检测方案，解决对输电线/涂覆层破损的检测问题，提供一种用于检测高压线破损情况的检测系统。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于检测高压线破损情况的检测系统，包括：图像采集单元、灰度处理单元、边缘检测单元、差分运算单元和二值化运算单元；

所述图像采集单元用于采集图像；

所述灰度处理单元连接所述图像采集单元，用于将所述图像采集单元采集的图像进行灰度处理，输出灰度图像；

所述边缘检测单元连接所述灰度处理单元，用于对所述灰度图像进行边缘检测；

所述差分运算单元，连接于所述边缘检测单元，用于将所述边缘检测单元输出的图像进行差分运算: ，式中，表示灰度图像，表示两灰度图像差分值；通过该运算，从而输出差分图像；

所述二值化运算单元，连接所述差分运算单元，用于将所述差分图像进行二值化运算：，式中，表示二值化图像，T表示根据使用环境设定的阈值；从而得到二值化差分图像。

采用上述方案，可在采集到高压输电线路存在破损-包括线路破损或涂覆层破损-的情况下，得出破损线路的二值化灰度图像，从而实现对高压输电线路破损的检测及输出。

进一步的，所述系统还包括：滤波单元，连接于所述灰度处理单元和边缘检测单元之间，用于对所述灰度图像进行滤波处理，滤除高斯白噪声。

采用上述方案，可有效降低高斯噪声对检测结果的影响，提高检测准确率。

进一步的，所述系统还包括：阈值计算单元，连接于所述二值化运算单元，用于在所述二值化运算单元进行二值化处理时，提供二值化运算阈值。

采用上述方案，可实现系统根据实际使用情况自动计算出二值化运算阈值，从而提高系统应用的通用性，降低人工干预带来的不准确性。

进一步的，所述系统还包括：形态学运算单元，连接于所述二值化运算单元，用于对所述二值化运算单元输出的二值化差分图像进行腐蚀运算和/或膨胀运算，输出形态学运算图像。

采用上述方案，可将二值化差分图像的平滑噪声消除，突出显示线路破损处的图像。

进一步的，所述系统还包括：特征提取单元，所述特征提取单元包括：连接于所述形态学运算元的锐化模块，和与锐化模块连接的特征提取模块；所述锐化模块，用于提取所述形态学运算图像中缺陷图像的轮廓；所述特征提取模块，用于计算所述缺陷图像轮廓的圆形度。上述特征提取模块获取所述缺陷图像轮廓的面积S和周长C，从而计算出圆形度：。

采用上述方案，可确定线路破损点的图形，继而判断破损原因。

进一步的，所述图像采集单元连续采集两帧图像，所述边缘检测单元采用sobel算子或canny算子。

采用上述方案，实现对图像的边缘提取。

进一步的，所述图像采集单元连续采集三帧图像；所述差分运算单元对连续两帧图像进行差分运算，再将得到的两张差分图像进行与运算。

采用上述方案，可增加边缘提取图像的准确性，从而提高线路破损点检测的准确性。

进一步的，所述阈值计算单元计算二值化运算阈值为：根据缺陷图像和非缺陷图像的平均灰度值计算阈值，其中，缺陷图像平均灰度值为：,非缺陷图像的平均灰度值为,其中，，为初始阈值；，j表示灰度值的像素个数，表示某个灰度值出现的频率；为最大差分图像灰度值，表示最小差分图像灰度值，最后迭代计算出阈值，直至T=T0。