一种适用于输电导线检测装置的快速检测方法与流程

文档序号:27681939发布日期:2021-12-01 00:00阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种适用于输电导线检测装置的快速检测方法,其特征在于,包括以下步骤:(1.1)通过监测装置采集输电线路导线图片;(1.2)设计全卷积神经网络对步骤(1.1)采集到的图片进行语义分割,从背景中提取出导线,并输出分割的导线图片;(1.3)对导线分割的结果进行断点连接(1.4)采用长度阈值法去除图中长度较短的背景噪声(1.5)采用八方向搜索法进行导线分离。2.根据权利要求1所述的基于全卷积神经网络的输电导线快速检测方法,其特征在于:所述步骤(1.2)包括以下子步骤:(2.1)通过15个卷积层,5次下采样,得到原图1/8、1/16、1/32大小的特征图;(2.2)对原图1/32大小的特征图上采样放大2倍,然后和原图1/16大小的特征图累加;(2.3)将上述累加得到的特征图上采样放大2倍,然后和原图1/8大小的特征图累加;(2.4)将步骤(2.3)得到的累加图上采样放大8倍,然后将得到的特征图还原到输入图像大小;(2.5)将步骤(2.4)得到的图片中的每个像素进行分类预测,输出语义分割的结果。3.根据权利要求2所述的基于全卷积神经网络的输电导线快速检测方法,其特征在于:所述步骤(1.3)提出一种基于改进的最小点对法的断点连接算法,并包括以下子步骤:(3.1)骨架化。采用一种迭代细化算法对导线进行骨架化,获得单像素的导线骨架图,结果如说明书附图3所示;(3.2)断点搜索。通过步骤(3.1)获得单像素的骨架图,对骨架图中的每一个像素点,判断是否为断点。判断准则:如果该像素点为前景像素,且该像素的八邻域有且只有一个前景像素,则认为该像素点为断点;(3.3)断点匹配。如说明书附图4所示,对于骨架图中的每一个断点b,搜索与之匹配断点c,判断是否满足以下匹配准则:(3.3.1)最小距离准则。b为当前断点,其所在线段的另一个端点为a(也是断点),同理c和d是断点,也是另一条线段上的两个端点。假设为两断点之间的距离阈值为d1,断点b和c之间的欧式距离为d
bc
。如果d
bc
<d1,则满足最小距离准则,继续判断是否满足共向准则;(3.3.2)共向准则。θ是两条线段所在直线之间的角度阈值,分别计算线段ab及cd与x轴的夹角θ
ab
和θ
cd
,如果|θ
ab-θ
cd
|<θ,则满足共向准则,继续判断是否满足共线准则;(3.3.3)共线准则。d2为点到直线距离阈值,分别计算断点c和d到直线ab的欧式距离d
c
和d
d
,如果同时满足d
c
<d2和d
d
<d2,则认为满足共线准则,断点b和c匹配,进行断点连接;(3.3.4)断点连接。由于输电线路图像中导线基本呈现直线状态,且导线断裂部分不影响导线总体状态,因此可以采用直线连接步骤(3.3)匹配到的两个断点。4.根据权利要求3所述的基于卷积神经网络的输电导线快速检测方法,其特征在于:所述步骤(1.4)包括以下子步骤:(4.1)线段长度length初始化为0;(4.2)确定线段的起始像素,其八邻域内有且只有一个前景像素(灰度值为255);(4.3)在当前像素的八邻域内搜索下一个前景像素,若搜索到,线段长度length加1,并更新到下一个前景像素,同时将当前像素标记为128,防止重复搜索;
(4.4)重复步骤(4.3)直至当前像素的八邻域内没有前景像素,到达线段终点;(4.5)判断该线段的长度是否小于阈值,若小于,则认为该线段为背景噪声,在检测结果中去除,否则保留。5.根据权利要求4所述的基于卷积神经网络的输电导线快速检测方法,其特征在于所述步骤(1.5)包括以下子步骤:(5.1)导线编号n初始化为0;(5.2)搜索优化后骨架图中所有断点(此处指导线的端点),加入端点集s中;(5.3)取出s中的第一个端点记为a1,采用八方向搜索法搜索其所在导线的另一个端点记为a2,导线编号n加1,并在原图中标注导线号码;(5.4)将端点a1和a2从s中去除,更新端点集s;(5.5)重复步骤(5.3)和步骤(5.4),直至端点集s为空。

技术总结
本发明公开了一种适用于输电导线检测装置的快速检测方法,针对目前的导线检测算法精确度不高、泛化能力差等问题提出一种基于语义分割技术的导线检测算法,利用全卷积网络对导线特征进行提取。该算法对细节和位置信息敏感,能够实现导线的自动检测,且分割精度较高;针对检测结果中出现的导线断裂的问题,提出一种改进的最小点对法,实现断裂导线的连接,同时采用长度阈值法去除背景噪声。实验证明,该方法能够自动实现导线的准确检测,具有较强的实用意义。实用意义。


技术研发人员:杨传凯 张桓闻 薛倩楠 孔志战 杨昌建 孔敏儒 郝东新 吴兵 何鑫 琚泽立 黄海 陈贵锋
受保护的技术使用者:国网陕西省电力公司电力科学研究院
技术研发日:2020.11.11
技术公布日:2021/11/30
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