[发明专利]一种基于视觉显著性的输电线路配件检测方法

说明书

本发明公开了一种基于视觉显著性的输电线路配件检测方法，利用搭载双目视觉摄像设备的无人机对待检测输电线路进行视频图像信息采集，无人机飞行由专业的工作人员控制，无人机飞行方向平行于电力线分布方向。将获取的视频图像信息进行取帧，将整个视频视为一个帧序列，并依次对所有图像帧进行图像预处理、感兴趣区域提取、配件缺陷检测、结果输出及反馈，完成输电线路配件检测过程中的缺陷配件信息的记录及反馈工作。本发明提供的一种基于视觉显著性的输电线路配件检测方法，具有实时性好、准确度高、抗干扰能力强的优势。

技术领域

本发明涉及一种基于视觉显著性的输电线路配件检测方法，属于计算机视觉与输电线路巡检技术领域。

背景技术

目前，随着国家综合国力的不断发展提升，科学技术得到了飞速的发展，城市进程化也在逐渐加快，对于资源的需求也越来越多，社会的发展使得输电线路的建设需要更高的要求。输电线路是电力网中不可缺少的重要部分。它的主要作用是输送、分配和交换电能。同时，它还有另外一个更重要的作用就是将几个独立的电网连接起来，形成互联电网或统一电网，从而提高了电力系统安全供电的可取性。

输电线路从结构上可分为架空线路和电缆线路两类。高压电力线即架空线路，用绝缘子及电力金具等输电线路配件将导线架设于杆塔上的电力线，是电力网及电力系统的重要组成部分，极易受到外界的影响和损害。由于输电线路长期处在露天之下运行，使得线路配件不仅要承受正常的机械、电力荷载，还要经受风霜雨雪、雷电及大气污染等各种恶劣的自然条件的影响，这些影响都会危及输电线路的安全运行。为保证输电线路的安全运行，有必要对输电线路的绝缘子、防震锤等电力配件进行检测。

传统的输电线路配件检测通常是人工到位巡检，这种模式不仅人力资源消耗大，而且危险性高。在电力线的大覆盖面积和多样化环境的需求下，人工到位电力线配件检测效率低，实时性差，往往不能满足电力线巡检的覆盖面与即时性要求。此外，传统的人工输电线路配件检测方法往往是通过人眼观察，根据工作人员的经验对配件的状态进行判断，对工作人员的经验及状态过分依赖，无法对输电线路配件缺陷自动检测及预警，极易出现误检和漏检现象，不能满足电力线巡检的准确度要求。

发明内容

目的：为了克服现有技术中输电线路配件检测领域中的技术空缺，本发明提供一种基于视觉显著性的输电线路配件检测方法，试图改善输电线路配件检测的方式，提高巡检的实时性和准确率。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于视觉显著性的输电线路配件检测系统，包括：无人机视频图像信息采集模块、图像预处理模块、感兴趣区域提取模块、配件缺陷检测模块、结果输出反馈模块；

所述无人机视频图像信息采集模块利用搭载双目视觉摄像设备的无人机获取输电线路分布信息；

所述图像预处理模块用于对无人机采集的视频图像进行取帧，对帧图像进行预处理工作，包括图像去噪和图像梯度提取；

所述感兴趣区域提取模块基于直线段生长算法和凸包算法，通过检测帧图像中输电线路来获取感兴趣区域；

所述配件缺陷检测模块采用四元数相位谱分析和超像素显著置信度计算对感兴趣区域进行处理得到显著图，得到二值化的显著性区域；

所述结果输出反馈模块用于对输电线路缺陷配件信息的进行反馈，采用k-means算法对显著性区域面积设定阈值，当显著性区域面积大于阈值时，在计算机软件界面反馈配件的具体信息，记录配件检测时间、地理位置，当显著性区域面积小于阈值时，对该显著性区域不做处理。

作为优选方案，所述双目视觉摄像设备包括规格参数相同的两个视频图像采集设备，分别以左右目的形式排列工作，以固定视角同时采集视频图像信息；无人机进行电力线巡检时，以与电力线平行的路线在电力线上方进行直线匀速飞行，采集视频图像序列中的电力线分布方向与无人机飞行方向平行。