[发明专利]一种输电线路绝缘子挠度检测方法

说明书

一种输电线路绝缘子挠度检测方法，步骤如下：1、绝缘子图像获取；2、通过YOLO‑fastest算法获取绝缘子前景信息，得到待测绝缘子在采集图像上的位置与尺寸信息；3、结合GrabCut算法进行前景与背景的分割；4、对分割结果进行灰度化和二值化处理，经过中值滤波，滤除环境噪声；5、通过骨架提取算法提取出绝缘子的骨架；6、对绝缘子骨架用最小二乘法进行二次拟合，根据拟合方程对绝缘子的挠度进行计算，若挠度值超出绝缘子使用的安全阈值，发出危险预警信号；本发明通过手持设备，快速准确的定位待检测绝缘子，自动计算出绝缘子的挠度和弧度，从而对绝缘子的挠度检测提供量化指标，有利于维护电力系统的正常可靠运行。

技术领域

本发明属于图像处理和输电线路绝缘子的维护技术领域，尤其涉及到一种输电线路绝缘子挠度的检测方法。

背景技术

水平安装支柱瓷绝缘子断裂事故时有发生，严重威胁到了现场检测人员的安全和电网安全可靠的运行。2015年，贵州某500kV变电站11.2kV融冰管母户外瓷支柱绝缘子生“多米诺骨牌”式断裂。B、C相支柱绝缘子从根部断裂，B、C相管母整体坠落，A相3只绝缘子变形，1只断裂。母线掉落后有明显的弯曲变形和碰撞痕迹。水平安装支柱式绝缘子在长期恶劣的环境运行，和自身重力的影响下，很容易产生不同程度的弯曲。这些挠度或大或小，挠度大的绝缘子容易发生断裂；挠度小的绝缘子对绝缘等电气性能方面也有一定影响，从而对电网的安全和平稳运行产生了危害。

电网中投入运行的绝缘子数目巨大，每次巡检都要花费相当大的人力物力。有些绝缘子挠度不大，导致肉眼很难识别。而对于已投入运行的绝缘子，传统的绝缘子挠度描述大部分都是模糊的，如：“挠度不大，对安全没有影响或是挠度比较大，对电网的安全运行已经产生了影响。”没有一个量化的指标记录，从而导致绝缘子的挠度对电网的影响缺少了后续的大数据分析支持。很多输电线路都架设在高海拔，山地地区，环境恶劣，使得人工现场勘察存在较大的风险和困难，同时对一些挠度不大，但却可能影响电网运行的绝缘子很容易漏检。因此，输电线路绝缘子挠度的检测问题仍亟待解决，输电线路绝缘子挠度的自动、快速、准确检测在实际工程中具有很高的实用价值。

目前输电线路上的水平安装支柱绝缘子挠度尚无有效的检测方法，特别是图像检测方法。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种输电线路绝缘子挠度检测方法，通过手持设备，能够快速准确的定位待检测绝缘子，能够自动计算出绝缘子的挠度和弧度，从而对绝缘子的挠度检测提供量化指标，有利于维护电力系统的正常可靠运行。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种输电线路绝缘子挠度检测方法，包括如下步骤：

S1绝缘子图像获取，通过连接移动端摄像头获取待检测绝缘子的图像；

获取绝缘子图像具体为：

S1.1对双目摄像头进行标定修正；

S1.2利用与移动手持设备相连接的双目摄像头采集包括待检测绝缘子在内的完整现场图像，对其进行预处理；

S2通过YOLO-fastest算法获取绝缘子前景信息，得到待测绝缘子在采集图像上的位置与尺寸信息。

通过YOLO-fastest算法获取绝缘子前景信息具体为：

S2.1对现场采集到的大量绝缘子图像进行标注，生成学习样本文件；

S2.2通过YOLO-fastest算法对绝缘子标注学习样本文件进行深度学习，获取待测绝缘子前景图像和前景框位置、尺寸信息。

S3结合GrabCut算法进行前景与背景的分割；

结合GrabCut算法进行前景与背景的分割具体为：