一种用于检测高压线破损情况的检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于检测高压线破损情况的检测系统，包括：图像采集单元、灰度处理单元、边缘检测单元、差分运算单元和二值化运算单元；图像采集单元用于采集图像；灰度处理单元连接图像采集单元，用于将图像采集单元采集的图像进行灰度处理，输出灰度图像；边缘检测单元连接灰度处理单元，用于对灰度图像进行边缘检测；差分运算单元，连接于边缘检测单元，用于将边缘检测单元输出的图像进行差分运算,输出差分图像；二值化运算单元，连接差分运算单元，用于将差分图像进行二值化运算,得到二值化差分图像。该方案可实现无人化对线路破损或涂覆层破损的缺陷图像进行采集和输出，同时提高了检测准确率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测高压线破损情况的检测系统
本专利技术涉及一种检测系统，特别是一种用于检测高压线破损情况的检测系统。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：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，提供一种用于检测高压线破损情况的检测系统。本专利技术采用的技术方案如下：一种用于检测高压线破损情况的检测系统，包括：图像采集单元、灰度处理单元、边缘检测单元、差分运算单元和二值化运算单元；所述图像采集单元用于采集图像；所述灰度处理单元连接所述图像采集单元，用于将所述图像采集单元采集的图像进行灰度处理，输出灰度图像；所述边缘检测单元连接所述灰度处理单元，用于对所述灰度图像进行边缘检测；所述差分运算单元，连接于所述边缘检测单元，用于将所述边缘检测单元输出的图像进行差分运算:，式中，表示灰度图像，表示两灰度图像差分值；通过该运算，从而输出差分图像；所述二值化运算单元，连接所述差分运算单元，用于将所述差分图像进行二值化运算：，式中，表示二值化图像，T表示根据使用环境设定的阈值；从而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：滤波单元，连接于所述灰度处理单元和边缘检测单元之间，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：阈值计算单元，连接于所述二值化运算单元，用于在所述二值化运算单元进行二值化处理时，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：形态学运算单元，连接于所述二值化运算单元，用于对所述二值化运算单元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，所述系统还包括：特征提取单元，所述特征提取单元包括：连接于所述形态学运算元的锐化模块，和与锐化模块连接的特征提取模块；所述锐化模块，用于提取所述形态学运算图像中缺陷图像的轮廓；所述特征提取模块，用于计算所述缺陷图像轮廓的圆形度。上述特征提取模块获取所述缺陷图像轮廓的面积S和周长C，从而计算出圆形度：。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，所述图像采集单元连续采集两帧图像，所述边缘检测单元采用sobel算子或canny算子。采用上述方案，实现对图像的边缘提取。进一步的，所述图像采集单元连续采集三帧图像；所述差分运算单元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。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，所述阈值计算单元计算二值化运算阈值为：根据缺陷图像和非缺陷图像的平均灰度值计算阈值，其中，缺陷图像平均灰度值为：,非缺陷图像的平均灰度值为,其中，，为初始阈值；，j表示灰度值的像素个数，表示某个灰度值出现的频率；为最大差分图像灰度值，表示最小差分图像灰度值，最后迭代计算出阈值，直至T=T0。采用上述方案，实现对结合使用环境的二值化运算阈值的自适应迭代运算，可提高二值化差分图像的成像准确性，从而提高对图像检测的准确性。进一步的，所述形态学处理单元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：连接于特征提取单元和图像采集单元的存储单元；用于存储所述图像采集单元采集的至少一帧图像，存储所述特征量提取单元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，所述系统还包括通信单元，连接于存储单元，用于将所述存储单元存储的检查结果发送到远端。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。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：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是一种用于检测高压线破损情况的检测系统的一个实施例；图2是一种用于检测高压线破损情况的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，对本专利技术作详细的说明。为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术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专利技术，并不用于限定本专利技术。参照附图1和3，本实施例一公开了一种用于检测高压线破损情况的检测系统，包括：图像采集单元、灰度处理单元、边缘检测单元、差分运算单元和二值化运算单元；所述图像采集单元用于采集图像；所述灰度处理单元连接所述图像采集单元，用于将所述图像采集单元采集的图像进行灰度处理，输出灰度图像；所述边缘检测单元连接所述灰度处理单元，用于对所述灰度图像进行边缘检测；所述差分运算单元，连接于所述边缘检测单元，用于将所述边缘检测单元输出的图像进行差分运算:，式中，表示灰度图像，表示两灰度图像差分值；通过该运算，从而输出差分图像；所述二值化运算单元，连接所述差分运算单元，用于将所述差分图像进行二值化运算：，式中，表示二值化图像，T表示根据使用环境设定的阈值；从而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用于检测高压线破损情况的检测系统，所述系统还包括：滤波单元，连接于所述灰度处理单元和边缘检测单元之间，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用于检测高压线破损情况的检测系统：所述图像采集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测高压线破损情况的检测系统，其特征为，所述系统包括：图像采集单元、灰度处理单元、边缘检测单元、差分运算单元和二值化运算单元；所述图像采集单元用于采集图像；所述灰度处理单元连接所述图像采集单元，用于将所述图像采集单元采集的图像进行灰度处理，输出灰度图像；所述边缘检测单元连接所述灰度处理单元，用于对所述灰度图像进行边缘检测；所述差分运算单元，连接于所述边缘检测单元，用于将所述边缘检测单元输出的图像进行差分运算:

【技术特征摘要】
1.一种用于检测高压线破损情况的检测系统，其特征为，所述系统包括：图像采集单元、灰度处理单元、边缘检测单元、差分运算单元和二值化运算单元；所述图像采集单元用于采集图像；所述灰度处理单元连接所述图像采集单元，用于将所述图像采集单元采集的图像进行灰度处理，输出灰度图像；所述边缘检测单元连接所述灰度处理单元，用于对所述灰度图像进行边缘检测；所述差分运算单元，连接于所述边缘检测单元，用于将所述边缘检测单元输出的图像进行差分运算:，表示灰度图像，表示两灰度图像差分值；从而输出差分图像；所述二值化运算单元，连接所述差分运算单元，用于将所述差分图像进行二值化运算：，表示二值化图像，T表示根据使用环境设定的阈值；从而得到二值化差分图像。2.如权利要求1所述的检测系统，其特征为，所述系统还包括：滤波单元，连接于所述灰度处理单元和边缘检测单元之间，用于对所述灰度图像进行滤波处理，滤除高斯白噪声。3.如权利要求2所述的检测系统，其特征为，所述系统还包括：阈值计算单元，连接于所述二值化运算单元，用于在所述二值化运算单元进行二值化处理时，提供二值化运算阈值。4.如权利要求3所述的检测系统，其特征为，所述系统还包括：形态学运算单元，连接于所述二值化运算单元，用于对所述二值化运算单元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。5.如权利要求4所述的检测系统，其特征为...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁伟，
申请(专利权)人：成都意町工业产品设计有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51