航拍圖像的絕緣子“自爆”特征識(shí)別研究.pdf

1、我國電網(wǎng)在社會(huì)需求不斷增強(qiáng)的背景下，保持了高速發(fā)展的趨勢，由此帶來的電力巡檢任務(wù)也在增大，傳統(tǒng)的人力巡檢方式又存在著工作效率較低和安全隱患較大的風(fēng)險(xiǎn)。近年來，一種新興的電力巡檢方式——無人機(jī)電力巡檢已經(jīng)開始逐步投入應(yīng)用，并且得到了廣泛的推廣。本論文就是在這樣的背景下，以識(shí)別航拍圖像中輸電線路的絕緣子并檢測出絕緣子“自爆”特征為目標(biāo)展開的研究。對(duì)于該技術(shù)的研究，可以為未來無人機(jī)電力巡檢所需解決的自動(dòng)避障、測距以及實(shí)現(xiàn)智能巡檢做好鋪墊，并且

2、提供有力的技術(shù)支持。
　　本文所做的工作主要包括以下四個(gè)方面：
　　1.分析了無人機(jī)電力巡檢的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀針。對(duì)多旋翼無人機(jī)電力巡檢的特點(diǎn)進(jìn)行了介紹。分析實(shí)際工程的需求，從絕緣子“自爆”特征識(shí)別檢測的準(zhǔn)確性和適應(yīng)性兩方面來考慮，以實(shí)現(xiàn)和比較基于計(jì)算機(jī)視覺和模式識(shí)別的兩種絕緣子“自爆”特征識(shí)別算法作為本課題研究的主要內(nèi)容。
　　2.針對(duì)航拍圖像中的絕緣子“自爆”特征，根據(jù)計(jì)算機(jī)視覺和圖像處理相關(guān)技術(shù)采用了一種不依賴于完

3、整絕緣子邊緣的“自爆”特征識(shí)別與檢測數(shù)學(xué)模型。首先把LAB空間轉(zhuǎn)換后得到的A空間圖像和經(jīng)過灰度變換得到的灰度圖像采用最大類間方差法分別做閾值分割，處理之后將兩者的分割結(jié)果做“與”運(yùn)算，再通過形態(tài)學(xué)處理和面積濾波得到的純凈絕緣子串，然后在此基礎(chǔ)上建立數(shù)學(xué)模型，對(duì)絕緣子串的起始點(diǎn)、中心、以及區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記，最后通過區(qū)域內(nèi)絕緣子的白色像素比例與閾值的比較來檢測判斷是否存在絕緣子“自爆”特征。
　　3.采用分割方法得到絕緣子圖像的方法會(huì)受到

4、圖像背景復(fù)雜程度的嚴(yán)重影響，針對(duì)此問題，本文提出來采用模式識(shí)別相關(guān)的識(shí)別算法，在灰度圖像的基礎(chǔ)上，提取圖像的 SURF特征，通過對(duì)樣本的訓(xùn)練，采用支持向量機(jī)方法對(duì)絕緣子進(jìn)行分類。再使用 RANSAC算法排除誤識(shí)的與絕緣子相似的“局外點(diǎn)”，最后通過相鄰檢測框之間的實(shí)際距離與預(yù)設(shè)閾值的比較來判斷是否存在絕緣子“自爆”。
　　4.將本文采用的兩種不依賴完整絕緣子分割結(jié)果的數(shù)學(xué)模型檢測方法與文獻(xiàn)采用的方法進(jìn)行絕緣子“自爆”檢測效果比較和測