[发明专利]一种基于图像处理技术的绝缘子串缺陷快速检测方法

说明书

一种基于图像处理技术的绝缘子串缺陷快速检测方法，涉及图像处理技术领域，针对现有技术中从背景复杂的高分辨率航空影像中检测绝缘子并识别其故障时准确率低的问题，本发明主要研究输电线路自动化巡检中对于绝缘子的识别及故障检测，在大量调研航拍图像特点的基础上，设计了充分利用先验信息的、基于颜色与空间距离的高效快速检测方法。本方法能够有效的避免多余计算量，从对非核心区域的剪除、对绝缘子串方向直线的判定、对绝缘子距离的计算简化、对故障参数的判定等都有充分的考虑，并且给出了经验值，能够在有效避免漏检误检的同时高效准确工作，而且可以有效的从背景复杂的高分辨率航空影像中检测绝缘子并识别其故障。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体为一种基于图像处理技术的绝缘子串缺陷快速检测方法。

背景技术

根据《电力工业统计资料汇编》，截止2013年，我国220kV以上的输电线路长度合计54万多千米。线路巡检的工作量非常大。以黑龙江省公司为例，山地地形多，森林茂密。一条线路动辄上百千米，翻山越岭，穿林过河，目前绝大部分仍采用人工巡线方式。几乎没有多少检测可以通过检修车辆、无人机设备等进行巡检。人工巡检难度大，效率低，准确率也并不好。夏天要穿过树木和沼泽，冬天还有齐腰深的积雪。给巡线工人带来很多的风险。因此，无人机巡检是发展的趋势，而绝缘子状态是输电线路巡检的关键指标之一，通过可见光来判断绝缘子的状态是目前巡检的最主要做法。因此，探索一种经济高效的绝缘子状态自动检测手段，是有广阔发展前景和重要应用价值的研究方向。

利用无人机近距离拍摄绝缘子，运用图像处理算法识别航拍图像中的绝缘子轮廓并检测其缺陷，这给巡视检测绝缘子提供了一种新途径，但如何从背景复杂的高分辨率航空影像中自动精确地检测绝缘子并识别其故障，具有一定的难度。目前多采用计算机自动处理结果容易误报及露报，因此现实中多采用计算机自动处理后再引入人工复查的方式。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术中从背景复杂的高分辨率航空影像中检测绝缘子并识别其故障时准确率低的问题，提出一种基于图像处理技术的绝缘子串缺陷快速检测方法。

本发明为了解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种基于图像处理技术的绝缘子串缺陷快速检测方法，包括以下步骤：

步骤一：获取航拍图像；

步骤二：滤除航拍图像中非核心绝缘子串信息；

步骤三：定位每个绝缘子片区域；

步骤四：计算出每个绝缘子片的中心位置点C_k；

步骤五：将绝缘子片的中心位置点C_i进行拟合，其中i∈(1，k)，然后经过函数计算得到绝缘子串方向的直线L，最后标记出此时拟合直线L的条数及位置；

步骤六：分别计算所有同一条直线上的相邻绝缘子直接的距离d_ij，即A_iA_j线段的长度；

步骤七：遍历所有的同一条直线上的相邻绝缘子直接的距离d_ij，找到最小值d_min；

步骤八：遍历所有的d_ij，并判定是否存在d_ij1.5×d_min，若存在则判定该绝缘子中心点A_i(x_i,y_i)与A_j(x_j,y_j)之间存有绝缘子故障；

步骤九：在线段A_iA_j的中间点Fault进行标记；

步骤十：执行步骤六至步骤九，直至步骤五中所有的拟合直线L处理完毕。