一种高压输电线路的破损检测系统的制作方法

本发明涉及一种检测系统，特别是一种高压输电线路的破损检测系统。

背景技术：

电器的普及使得人们生活越来越方便，但随着电器使用的增多，特大功率的电器的应用，使得电网负荷逐步加重。

为了保证电网的正常运行，电力巡检是一项可谓关乎国民生产的重要举措。目前电力巡检的方式主要有：1、人工巡检；2、无人机/直升机巡检。其中，人工巡检受环境影响较大，且巡检结果受人为主观因素影响也较多，同时，人工巡检危险性高，巡检耗时长；无人机/直升机巡检虽免除人工巡检的危险性，提高了检测的效率，但其主要集中与对输电线走廊的宏观检测，对于输电线的局部检测仍不完备。

在实际应用中，高压输电线的破损会使得输电线的局部高温，以导致破损的恶化；高压输电线涂覆层的为防止输电线受环境的腐蚀影响，涂覆层的破损同样会导致高压输电线的局部恶化。无论是何种情况，都会影响高压输电线的正常工作。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种无人的、针对高压输电线局部破损的微观检测方案，解决对输电线/涂覆层破损的检测问题，提供一种高压输电线路的破损检测系统。

本发明采用的技术方案如下：

一种高压输电线路的破损检测系统，其特征为，所述系统包括：图像采集装置、灰度处理设备、边缘检测设备和主运算器；

所述图像采集装置用于采集图像；

所述灰度处理设备连接所述图像采集装置，用于将所述图像采集装置采集的图像进行灰度处理，输出灰度图像；

所述边缘检测设备连接所述灰度处理设备，用于对所述灰度图像进行边缘检测；

所述主运算器连接所述边缘检测设备，用于将所述边缘检测设备输出的图像进行差分运算，再将经过差分运算的图像进行二值化运算，得到二值化差分图像。

采用上述方案，可在采集到高压输电线路存在破损-包括线路破损或涂覆层破损-的情况下，得出破损线路的二值化灰度图像，从而实现对高压输电线路破损的检测及输出。

进一步的，所述系统还包括：滤波器，连接于所述灰度处理设备和边缘检测设备之间，用于对所述灰度图像进行滤波处理，滤除高斯白噪声。

采用上述方案，可有效降低高斯噪声对检测结果的影响，提高检测准确率。

进一步的，所述系统还包括：阈值计算设备，连接于所述主处理器，用于在所述主处理器进行二值化运算时，根据所处环境，提供二值化运算阈值。

采用上述方案，可实现系统根据实际使用情况自动计算出二值化运算阈值，从而提高系统应用的通用性，降低人工干预带来的不准确性。

进一步的，所述系统还包括：形态学运算电路，连接于所述主运算器，用于对所述主运算器输出的二值化差分图像进行腐蚀运算和/或膨胀运算，输出形态学运算图像。

采用上述方案，可将二值化差分图像的平滑噪声消除，突出显示线路破损处的图像。

进一步的，所述形态学运算电路对所述二值化差分图像的处理为：先进行腐蚀运算，再进行膨胀运算。

采用上述方案，可将二值化差分图像的平滑噪声消除，突出显示线路破损处的图像，从而实现对破损点的针对性检测输出。

进一步的，所述系统还包括：特征提取设备，所述特征提取设备包括：连接于所述形态学运算电路的锐化电路，和与锐化电路连接的特征提取电路；所述锐化电路，用于提取所述形态学运算图像中缺陷图像的轮廓；所述特征提取电路，用于计算所述缺陷图像轮廓的圆形度。

采用上述方案，可确定线路破损点的图形，继而判断破损原因。

进一步的，所述图像采集装置连续采集三帧图像；所述主运算器对连续两帧图像进行差分运算，再将得到的两张差分图像进行与运算，所述与运算通过模拟电路实现。

采用上述方案，可增加边缘提取图像的准确性，从而提高线路破损点检测的准确性。

进一步的，所述系统还包括：连接于特征提取设备和图像采集装置的存储器；用于存储所述图像采集装置采集的至少一帧图像，存储所述特征提取设备输出的所述图像对应的缺陷图像及其圆形度。

采用上述方案，可实现全程对线路检测结果的存储，以便后续对该结果的使用。

进一步的，所述系统还包括：连接于所述存储器的通信电路，用于将所述存储器存储的数据发送给远端。

采用上述方案，实现将对线路的检测结果发送到远端，以使其实时了解对线路的检测情况，以及时采取相应措施。

进一步的，所述边缘检测设备采用sobel算子或canny算子。

采用上述方案，实现对图像的边缘提取。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、实现对高压输电线路破损的检测及输出；

2、有效降低高斯噪声对检测结果的影响，提高检测准确率；

3、实现系统根据实际使用情况自动计算出二值化运算阈值，从而提高系统应用的通用性，降低人工干预带来的不准确性；

4、实现对二值化差分图像的平滑噪声的消除，对线路破损处图像的突出显示；

5、根据破损点圆形度，确定线路破损点的图形，继而判断破损原因；

6、实现全程对线路检测结果的存储；

7、本系统结构简单、合理、通用性强。

附图说明

图1是一种高压输电线路的破损检测系统的一个实施例；

图2是一种高压输电线路的破损检测系统的另一个实施例；

图3是实施例一的流程图；

图4是实施例二的流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照附图1和3，本实施例一公开了一种高压输电线路的破损检测系统，包括：图像采集装置、灰度处理设备、边缘检测设备和主运算器。

所述图像采集装置用于采集图像。

所述灰度处理设备连接所述图像采集装置，用于将所述图像采集装置采集的图像进行灰度处理，输出灰度图像。

所述边缘检测设备连接所述灰度处理设备，用于对所述灰度图像进行边缘检测。

所述主运算器连接所述边缘检测设备，用于将所述边缘检测设备输出的图像通过模拟电路进行差分运算，再将经过差分运算的图像通过模拟电路进行二值化运算，得到二值化差分图像。

基于实施例一，本实施例二还公开了另一种高压输电线路的破损检测系统：所述系统还包括：滤波器，连接于所述灰度处理设备和边缘检测设备之间，用于对所述灰度图像进行滤波处理，滤除高斯白噪声。

基于实施例二，本实施例三还公开了另一种高压输电线路的破损检测系统：所述图像采集装置连续采集三帧图像；所述主运算器对连续两帧图像进行差分运算，再将得到的两张差分图像通过模拟电路进行与运算。

所述系统还包括：阈值计算设备，连接于所述主处理器，用于在所述主处理器进行二值化运算时，根据所处环境，提供二值化运算阈值。

基于实施例三，参照附图2和4，本实施例四公开了另一种高压输电线路的破损检测系统：上述边缘检测设备采用sobel算子。

所述系统还包括：形态学运算电路，连接于所述主运算器，用于对所述主运算器输出的二值化差分图像先进行腐蚀运算，再进行膨胀运算。

所述系统还包括：特征提取设备，所述特征提取设备包括：连接于所述形态学运算电路的锐化电路，和与锐化电路连接的特征提取电路；所述锐化电路，用于提取所述形态学运算图像中缺陷图像的轮廓；所述特征提取电路，用于计算所述缺陷图像轮廓的圆形度。

基于实施例四，本实施例五公开了另一种高压输电线路的破损检测系统：所述系统还包括：连接于特征提取设备和图像采集装置的存储器；用于存储所述图像采集装置采集的至少一帧图像，存储所述特征提取设备输出的所述图像对应的缺陷图像及其圆形度。

所述系统还包括：连接于所述存储器的通信电路，用于将所述存储器存储的数据发送给远端。所述数据包括所述图像和所述图像对应的缺陷图像及其圆形度。

需要说明的是，上述主运算器也可通过数字电路实现差分运算和二值化运算。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。