[发明专利]一种输电导线断股检测方法及系统

说明书

本发明提供了一种输电导线断股检测方法及系统，该输电导线断股检测方法包括：采集视频采集设备拍摄的待检测图像；采用直线段检测算法检测待检测图像，生成备选线段集合图像；根据预设的线段长度阈值及像素平均灰度值筛选备选线段集合图像，生成导线线段集合图像；对导线线段集合图像进行二值化，生成二值化图像；利用预设的导线断股轮廓模板检测二值化图像，确定二值化图像中的导线断股位置。通过实施本发明，对输电导线断股进行检测的耗时缩短，且易于实现，满足了实际工程应用的要求，并且提高了输电导线断股检测的准确性和稳定性，实现了在巡线监控中断股导线的实时检测功能。

技术领域

本发明涉及输电导线检测领域，具体涉及一种输电导线断股检测方法及系统。

背景技术

在智能巡线系统中，视频监控系统可以用来感知输电线路和采集相关的线路信息和数据。随着飞行器技术和电力产业的发展，越来越多的图像数据通过各种巡线飞行器收集起来。但随着数据和任务的急剧增加，传统的人工监控已经远远无法满足巡线监控任务的需要。因此，实现可以代替人眼的智能自动监控功能，并将其应用于实际巡线系统中，成为视频监控和智能电力巡线领域共同研究的目标。

输电导线断股作为输电线路的一项重要的检测内容，是电力巡线任务的重点关注对象。输电导线断股自动检测系统可以广泛应用于野外巡线过程中的输电线路故障监控任务之中。而在航拍视频监控系统的应用中，摄像机搭载在飞行器之上，其拍摄场景和视野较为广阔，因此输电线目标并不十分明显，导线断股处则更为模糊。同时飞行器的飞行姿态也会带来的拍摄角度的不确定。而且考虑到监控场景中可能存在的复杂背景和多变的天气、光照等外界环境，如何自动地在巡线视频监控系统抓拍的图像中准确检测出输电导线断股位置成为工程实践中亟待解决的问题。

现有输电导线断股检测方法均分为两步即导线检测和断股检测。从导线检测方向来看，现有对于导线的检测都是基于霍夫变换方法识别图像中直线线段，然后辅以导线之间存在的位置关系如平行关系等来实现非导线线段去除。该类检测方法没有考虑到野外环境下拍摄的导线图像存在随意性的问题，监控场景可能会受到复杂的背景、多变的天气、光照等外界环境的影响，检测精度和稳定性无法保证，并且整个检测方法的约束条件较多，耗时长，实施起来较为复杂，无法实现实时检测的功能，因而并不适合在实际工程中应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中对野外环境下航拍图片进行断股导线的检测方法易收到监控场景复杂多变的影响，从而无法保证检测的精度和稳定性，并且现有检测方法约束条件多，实施过程复杂，检测耗时长，无法实现实时检测不能满足实际工程应用的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种输电导线断股检测方法，包括：采集视频采集设备拍摄的待检测图像；采用直线段检测算法检测所述待检测图像，生成备选线段集合图像；根据预设的线段长度阈值及像素平均灰度值筛选所述备选线段集合图像，生成导线线段集合图像；对所述导线线段集合图像进行二值化，生成二值化图像；利用预设的导线断股轮廓模板检测所述二值化图像，确定所述二值化图像中的导线断股位置。

可选地，在采集视频采集设备拍摄的待检测图像之后、采用直线段检测算法检测所述待检测图像之前，所述输电导线断股检测方法还包括：将所述待检测图像转换为灰度图像，并对所述灰度图像进行去噪。

可选地，通过以下步骤确定所述导线断股轮廓模板：选取图像库中若干个导线断股二值化图像作为训练样本，采用共享轮廓算法从所述训练样本中提取若干个Gabor小波元素生成导线断股轮廓模板。

可选地，所述根据预设的线段长度阈值及像素平均灰度值筛选所述备选线段集合图像包括：通过以下条件筛选所述导线线段集合图像：

其中，和为所述备选线段集合图像中备选线段的长度和所属图像区域像素平均灰度值，为所述备选线段集合图像中备选线段的个数，和分别为设定的线段长度阈值和线段所属图像区域像素平均灰度阈值。