一种输电线路绝缘子串爆片识别方法及系统与流程

本发明涉及绝缘子检测，尤其涉及一种输电线路绝缘子串爆片识别方法及系统。

背景技术：

1、绝缘子在输电线路中起重要的电气绝缘和机械支撑作用，良好的绝缘子对输电线路安全稳定运行具有重要意义，而玻璃绝缘子相对于其他类型的绝缘子又具有机械强度高、检测方便、零值自爆、维护成本较低等优点，故玻璃绝缘子在输电线路中被广泛运用。

2、由于输电线路运行条件的差异性，玻璃绝缘子容易发生不同程度的劣化爆片(自爆)。玻璃绝缘子爆片后，绝缘子串仍正常受力，但爆片处明显可见钢化玻璃件缺失。当剩余绝缘子数量不满足《架空送电线路运行规程》要求时，将导致线路跳闸事故的发生，将严重威胁电网、设备的安全稳定运行。

3、目前，电力公司往往需要巡线人员在例行巡视线路时人工判别绝缘子串的运行状态，从出现问题到发现问题往往需要较长的一段时间，缺乏自动的可靠的绝缘子爆片识别方法，难以快速识别输电线路绝缘子串中绝缘子爆片的问题，同时，现有技术方案仅基于可见光图像进行分析，往往存在漏检的问题，尤其在背景复杂或绝缘子高重叠度的视角下，更容易发生漏检问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种输电线路绝缘子串爆片识别方法及系统，解决了目前难以快速识别输电线路绝缘子串中绝缘子爆片以及容易发生漏检的问题。

2、有鉴于此，本发明第一方面提供了一种输电线路绝缘子串爆片识别方法，包括以下步骤：

3、响应对玻璃绝缘子串爆片识别请求，将玻璃绝缘子串的彩色图像进行灰度化处理，得到灰度图像；

4、对所述灰度图像进行预处理，对预处理后的灰度图像进行椭圆检测，得到各个玻璃绝缘子的中心点位置坐标；

5、对各个玻璃绝缘子的中心点位置坐标进行拟合，得到玻璃绝缘子中心点轨迹线；

6、对预设的绝缘子中心点轨迹线边界约束下的玻璃绝缘子中心点轨迹线进行离散化，并对离散化后的每一个坐标点匹配其对应的距离信息，得到离散化后的坐标点距离值序列；

7、对离散化后的坐标点距离值序列进行预处理，得到坐标点距离值平滑序列；

8、计算坐标点距离值平滑序列的极小值点的个数，将极小值点的个数与预设的个数阈值进行比较，识别出玻璃绝缘子串的爆片情况。

9、优选地，响应对玻璃绝缘子串爆片识别请求，将玻璃绝缘子串的彩色图像进行灰度化处理，得到灰度图像的步骤之前还包括：

10、获取玻璃绝缘子串的彩色图像和距离信息。

11、优选地，对所述灰度图像进行预处理，对预处理后的灰度图像进行椭圆检测，得到各个玻璃绝缘子的中心点位置坐标的步骤具体包括：

12、对所述灰度图像进行增强图像对比度、去噪处理，得到增强灰度图像；

13、采用霍夫变换对所述增强灰度图像进行椭圆检测，得到各个玻璃绝缘子的中心点位置坐标。

14、优选地，采用霍夫变换对所述增强灰度图像进行椭圆检测，得到各个玻璃绝缘子的中心点位置坐标的步骤具体包括：

15、对各个玻璃绝缘子的所述增强灰度图像进行边缘检测，得到边缘检测的二值图；

16、根据所述边缘检测的二值图确定各边缘点，将各边缘点的坐标存至数组中；

17、遍历各边缘点之间的连接线段的中点，并将所述中点添加至累加器的二维数组中，并对应的累加器增加一个计数单位；

18、判断所述累加器的计数单位的个数是否大于预设的个数阈值，若判断所述累加器的计数单位的个数不大于预设的个数阈值时，则转至遍历各边缘点之间的连接线段的中点，并将所述中点添加至累加器的二维数组中，并对应的累加器增加一个计数单位的步骤，若判断所述累加器的计数单位的个数大于预设的个数阈值时，则相应的中点为椭圆中心点，并根据所述椭圆中心点确定玻璃绝缘子的中心点位置坐标。

19、优选地，对所述灰度图像进行增强图像对比度、去噪处理，得到增强灰度图像的步骤之前还包括：

20、采用yolo目标检测算法对所述玻璃绝缘子串的彩色图像中的各个绝缘子进行目标检测，得到玻璃绝缘子串中的各个玻璃绝缘子的目标框位置；

21、根据各个玻璃绝缘子的目标框位置截取出各个玻璃绝缘子的图像。

22、优选地，本方法还包括：

23、根据玻璃绝缘子的目标框位置对相应的玻璃绝缘子的中心点位置坐标进行坐标补偿，得到补偿后的玻璃绝缘子的中心点位置坐标。

24、优选地，本方法还包括：

25、对玻璃绝缘子串的彩色图像进行目标检测，得到玻璃绝缘子串两侧的连板的目标边界框；

26、根据玻璃绝缘子串两侧的连板的目标边界框与绝缘子中心点轨迹线的交点确定绝缘子中心点轨迹线边界约束。

27、优选地，对预设的绝缘子中心点轨迹线边界约束下的玻璃绝缘子中心点轨迹线进行离散化，并对离散化后的每一个坐标点匹配其对应的距离信息，得到离散化后的坐标点距离值序列的步骤具体包括：

28、对预设的绝缘子中心点轨迹线边界约束下的玻璃绝缘子中心点轨迹线等间隔取点，得到离散坐标点序列；

29、对所述离散坐标点序列中的每一个坐标点匹配其对应的距离信息，得到坐标点距离值序列。

30、优选地，对离散化后的坐标点距离值序列进行预处理，得到坐标点距离值平滑序列的步骤具体包括：

31、对离散化后的坐标点距离值序列滤除异常值，采用最邻近插值法进行插值处理，并采用离散点平滑算法对插值处理后的坐标点距离值序列进行平滑处理，得到坐标点距离值平滑序列。

32、第二方面，本发明还提供了一种输电线路绝缘子串爆片识别系统，包括：

33、灰度处理模块，用于响应对玻璃绝缘子串爆片识别请求，将玻璃绝缘子串的彩色图像进行灰度化处理，得到灰度图像；

34、椭圆检测模块，用于对所述灰度图像进行预处理，对预处理后的灰度图像进行椭圆检测，得到各个玻璃绝缘子的中心点位置坐标；

35、拟合模块，用于对各个玻璃绝缘子的中心点位置坐标进行拟合，得到玻璃绝缘子中心点轨迹线；

36、距离序列化模块，用于对预设的绝缘子中心点轨迹线边界约束下的玻璃绝缘子中心点轨迹线进行离散化，并对离散化后的每一个坐标点匹配其对应的距离信息，得到离散化后的坐标点距离值序列；

37、平滑模块，用于对离散化后的坐标点距离值序列进行预处理，得到坐标点距离值平滑序列；

38、爆片识别模块，用于计算坐标点距离值平滑序列的极小值点的个数，将极小值点的个数与预设的个数阈值进行比较，识别出玻璃绝缘子串的爆片情况。

39、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

40、本发明通过将玻璃绝缘子串的彩色图像进行灰度化处理，得到灰度图像，对灰度图像进行预处理，对预处理后的灰度图像进行椭圆检测，得到各个玻璃绝缘子的中心点位置坐标，对各个玻璃绝缘子的中心点位置坐标进行拟合，得到玻璃绝缘子中心点轨迹线，对预设的绝缘子中心点轨迹线边界约束下的玻璃绝缘子中心点轨迹线进行离散化，并对离散化后的每一个坐标点匹配其对应的距离信息，得到离散化后的坐标点距离值序列，对离散化后的坐标点距离值序列进行预处理，计算坐标点距离值平滑序列的极小值点的个数，将极小值点的个数与预设的个数阈值进行比较，识别出玻璃绝缘子串的爆片情况，从而快速识别输电线路绝缘子串中绝缘子爆片，避免了漏检问题。