[发明专利]一种用于绝缘子缺陷检测的数据增强方法

说明书

本发明公开了一种用于绝缘子缺陷检测的数据增强方法，所述方法包括以下步骤：(1)图片裁剪，拼接；(2)roi提取‑获取目标特征，仿射变换后叠加至图片；(3)对经步骤(1)和(2)处理后的图片综合应用图片翻转，对比度改变，随即裁剪等常规数据增强方法。本发明通过图片裁剪和拼接丰富了图片的上下文信息；本发明通过特征提取，仿射变换和随机位置叠加，丰富了特征多样性和上下文信息；本发明通过超参数设置和多种方法结合，可以极大的扩充样本量；本发明在扩增图片的同时可以保持目标与真实情况接近。

技术领域

本发明涉及绝缘子，特别是一种用于绝缘子缺陷检测的数据增强方法。

背景技术

绝缘子是输电线路中的重要组件，绝缘子的好坏直接影响到输电线路的安全。

国家电网近年来一直大力推广电力智能化巡检，即结合无人机航拍图片和深度学习图像处理技术自动定位输电线路中存在的安全隐患。其中，绝缘子缺陷检测就是智能化巡检中的一个重点关注问题，常见的绝缘子缺陷有绝缘子自爆，绝缘子污秽，绝缘子伞裙破损等。

智能化巡检的实现依赖大量图像处理技术，尤其是深度学习，比如说，目标检测定位自爆位置。而深度模型的应用依赖于大量的数据，但现实中却存在数据集不足的问题，因此必须对原始图像进行数据扩增处理。

现阶段存在多种数据增强方式，比如：改变对比度，随即裁剪，图片翻转，仿射变换等。

除了图片翻转和仿射变换，其它数据增强方式对目标特征和上下文信息改变不大，而图片翻转和仿射变换虽能达到这一目的，却不能多次应用，因为在超过一定标准之后，其扩增后的数据与实际情况下的真实数据偏差较大，从而会影响模型训练效果。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种用于绝缘子缺陷检测的数据增强方法，从而丰富目标特征和上下文信息的多样性，并且使扩增结果符合实际情况。

技术方案：本发明所述的一种用于绝缘子缺陷检测的数据增强方法，包括以下步骤：

(1)图片裁剪，拼接；

(2)roi提取-获取目标特征，仿射变换后叠加至图片；

(3)对经步骤(1)和(2)处理后的图片综合应用图片翻转，对比度改变，随即裁剪等常规数据增强方法。

所述步骤(1)具体为：

(1.1)横向安装绝缘子，沿着水平方向将其随即分为若干份，而后随即交换彼此顺序，将其拼接成原图大小的图片，丰富其上下文信息；

(1.2)纵向安装绝缘子，沿着垂直方向将其随即分为若干份，而后随即交换彼此顺序，将其拼接成原图大小的图片，丰富其上下文信息。

所述步骤(2)具体为：

(2.1)从原图中提取roi，获取绝缘子缺陷特征，如破损；

(2.2)对缺陷特征进行仿射变换，丰富其特征多样性；

(2.3)对仿射变换处理后的图片叠加至原图任意位置或任意相同大小的图片中，丰富其上下文信息。

一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的一种用于绝缘子缺陷检测的数据增强方法。

一种计算机设备，包括储存器、处理器及存储在存储器上并可再处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种用于绝缘子缺陷检测的数据增强方法。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、通过图片裁剪和拼接丰富了图片的上下文信息；

2、通过特征提取，仿射变换和随机位置叠加，丰富了特征多样性和上下文信息；