基于全景立体智能感知终端的架空输电线路覆冰厚度检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于图像监测的输电线路覆冰厚度检测方法，具体步骤是：A、对输电线路图像进行预处理；B、使用边缘检测算子进行边缘检测；C、对边缘直线进行分类；D、利用hough变换算法对分类的边缘直线进行边缘过滤；G、根据提取边缘轮廓测量输电导线的覆冰厚度。由于输电线路的边缘直线具有方向性，对边缘直线进行分类，利用hough变换算法对分类的边缘直线进行边缘过滤，根据提取未覆冰和覆冰输电导线图像的边缘轮廓，从而确定未覆冰和覆冰输电导线的宽度，输电导线的覆冰厚度即为覆冰的输电导线宽度与未覆冰的输电导线宽度的差值的一半。本发明专利技术具有通过分类算法对边缘进行过滤、提高检测输电线路覆冰厚度的优点。

【技术实现步骤摘要】
基于全景立体智能感知终端的架空输电线路覆冰厚度检测方法
本专利技术涉及电力监测
，尤其是涉及一种基于全景立体智能感知终端的架空输电线路覆冰厚度检测方法。
技术介绍
在一定的地理气象环境条件下，输电线路的导线上常常会出现覆冰现象。全世界每年都会发生多起因输电线路覆冰而导致的倒杆断线等事故，给社会生产和生活带来极大不便，同时也造成了巨大的经济损失。通过输电线路在线监测系统，工作人员能够及时了解输电线路的现场状况，以便在输电线路上覆冰过厚时，及时采取除冰措施，防止电网大面积瘫痪对国民经济造成重大损失。现有技术中，通过图像法检测输电线路导线覆冰厚度的方案大多数采用阈值方法提取轮廓，或采用传统的边缘提取方法。公开号为CN101556142A的中国专利“架空线路覆冰厚度的视觉检测方法”公开了通过区域分割获得图像架空线的所在区域，根据统计单根架空线对应于图像中单行所占的像素数的比例关系换算成覆冰的厚度的方法。公开号为CN101430195的中国专利“一种利用视频图像处理技术计算输电线路覆冰厚度的方法”公开了以传送到监控中心的输电线路视频流中截取的数字图像为研究对象，通过图像灰度化、二维图像分割、滤波、区域标记等方法对图像进行预处理，对各条输电导线覆冰前后图像像素的对比计算，得出一个平均比值，进而计算出其覆冰厚度。上述专利技术专利均对提取的边缘没有进行过滤，容易把噪声当作导线边缘，导致对提取的导线覆冰不精确。
技术实现思路
为此，本专利技术的一个目的在于提出一种基于全景立体智能感知终端的架空输电线路覆冰厚度检测方法，它通过对检测到的导线边缘进行分类过滤，从而提高导线覆冰厚度的精度。本专利技术提供的一种基于全景立体智能感知终端的架空输电线路覆冰厚度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)利用架设好的全景立体智能感知终端获取一张没有冰雪覆盖的输电线图像作为系统初始参考图像，并提取其边缘轮廓信息；对输电线路图像进行预处理；(2)使用边缘检测算子进行边缘检测；(3)使用分类器对未覆冰的边缘检测图像中的直线和覆冰的边缘检测图像中的直线均进行分类；所述的分类器为水平、垂直、正斜率45、负斜率45四类分类器，四类分类器的梯度模板分别为：{-1，-2，-1；0，0，0；1，1，1}、{1，0，-1；2，0，-2；1，0，-1}、{-2，-1，0；-1，0，1；0，1，2}、{0，1，2；-1，0，1；-2，-1，0}；(4)利用hough变换算法对分类的边缘直线进行边缘过滤；(5)根据全景立体智能感知终端所提取边缘轮廓测量输电导线的覆冰厚度。进一步地，其中所述全景立体智能感知终端包括顺次连接的底座、第一立杆、第二立杆、第三立杆、滑动头、支座、调节机构、图像采集器，所述第一立杆与第二立杆通过螺栓可伸缩连接，所述第二立杆与第三立杆通过螺栓可伸缩连接；所述第三立杆的一侧设置有滑槽，所述滑动头安装在第三立杆的滑槽内，所述滑动头与第三立杆通过螺栓连接，所述第三立杆上纵向均布有四个滑动头的安装位置，所述滑动头与支座固定连接；所述调节机构包括旋转云台、转动基座、支撑杆、第一支杆、第二支杆，所述旋转云台可转动安装在支座末端，所述旋转云台可在水平面内360°转动，所述转动基座固定安装在旋转云台上方，所述支撑杆安装于转动基座和图像采集器之间，所述支撑杆的下端与转动基座的上表面固定连接，所述支撑杆上端与图像采集器下表面的一端通过铰链连接，所述第一支杆的一端通过铰链连接于转动基座的侧边，所述第一支杆的另一端与第二支杆的一端可伸缩连接，所述第二支杆的另一端通过铰链连接于图像采集器下表面的中间位置；所述图像采集器的两个侧边分别安装有防雾机构，所述防雾机构包括第一固定架、第二固定架、转动杆、第一限位杆、第二限位杆、第一弹簧、第二弹簧、第一电磁继电器、第二电磁继电器、电子板、防雾灯，所述第一固定架固定安装在图像采集器侧边的下端，所述第二固定架固定安装在图像采集器侧边的上端，所述第一固定架和第二固定架分别有一个圆环，所述转动杆套装在第一固定架和第二固定架内，所述转动杆的上下两端分别固定连接有水平布置的第一限位杆和第二限位杆，所述第一限位杆与图像采集器之间连接有第一弹簧，所述第一电磁继电器与第一限位杆端部通过电磁力贴在一起；所述第二限位杆与图像采集器之间连接有第二弹簧，所述第二电磁继电器与第二限位杆端部通过电磁力贴在一起；所述电子板四周均布有防雾灯，所述图像采集器前端设置有雾霾传感器和电池组，所述电池组与雾霾传感器电连接，所述雾霾传感器与图像采集器两个侧边的所有电磁继电器电连接，所述电池组与防雾灯电连接；所述图像采集器下端上均布有半圆形的散热筋，所述散热筋包括散热筋主体、散热冠，所述散热筋主体一端与图像采集器相连，所述散热筋主体的另一端与散热冠相连，所述散热冠的两侧均布有散热片，所述散热筋主体内设置有水冷通道，所述散热筋主体上与图像采集器连接处设置有散热风道，所述水冷通道的端部设置有进水口，所述散热风道的端部设置有通风口。进一步地，输电导线图像包括未覆冰的输电线路图像和覆冰的输电线路图像；对输电线路图像进行预处理是用于对输电线路图像进行灰度化和滤波处理，它包括未覆冰的输电线路图像进行预处理和覆冰的输电线路图像进行预处理；A、对未覆冰输电线路图像进行预处理包括：(1)灰度化模块是用于对所述的未覆冰输电线路图像进行灰度化，得到未覆冰的灰度图像；(2)滤波处理模块是用于对所述的未覆冰的灰度图像进行滤波，得到未覆冰的滤波图像；B、对覆冰的输电线路图像进行预处理包括：(1)灰度化模块是用于对所述的覆冰的输电线路图像进行灰度化，得到覆冰的灰度图像；(2)、滤波处理模块是用于对所述的覆冰的灰度图像进行滤波，得到覆冰的滤波图像。进一步地，利用hough变换算法对未覆冰的分类器的边缘直线和覆冰的分类器的边缘直线均进行边缘过滤。进一步地，使用边缘检测算子进行边缘检测200是用于提取输电线路图像中的直线，边缘检测算子使用Canny算子，能够检测到输电线路图像的边缘点；A、对未覆冰的滤波图像使用边缘检测算子进行边缘检测，得到未覆冰的边缘检测图像；B、对覆冰的滤波图像使用边缘检测算子进行边缘检测，得到覆冰的边缘检测图像。进一步地，确定每条未覆冰的输电导线宽度和覆冰的输电导线宽度。进一步地，确定导线直径的方法具体包括：在直线Line1附近或线上查找第一个黑点p1，并在以此点为中心的一定区域内查找在与直线Line1近似平行的直线Line2附近或线上的另一黑点p2，并计算p1和p2的垂直距离；沿直线Line1逐点扫描，统计直线Line1点和直线Line2的点的垂直距离，并计算垂直距离平均值；根据提取的导线边缘数目，计算导线的条数，每条导线的宽度为两条近线平行直线的。进一步地，覆冰的输电导线宽度与未覆冰的输电导线宽度的差值的一半即为覆冰的厚度。本专利技术中，采用中值滤波方法对对采集到的输电线路图像进行处理，去除了噪声又避免了边界的模糊；采用canny算子进行边本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于全景立体智能感知终端的架空输电线路覆冰厚度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)利用架设好的全景立体智能感知终端获取一张没有冰雪覆盖的输电线图像作为系统初始参考图像，并提取其边缘轮廓信息；对输电线路图像进行预处理；/n(2)使用边缘检测算子进行边缘检测；/n(3)使用分类器对未覆冰的边缘检测图像中的直线和覆冰的边缘检测图像中的直线均进行分类；所述的分类器为水平、垂直、正斜率45、负斜率45四类分类器，四类分类器的梯度模板分别为：{-1，-2，-1；0，0，0；1，1，1}、{1，0，-1；2，0，-2；1，0，-1}、{-2，-1，0；-1，0，1；0，1，2}、{0，1，2；-1，0，1；-2，-1，0}；/n(4)利用hough变换算法对分类的边缘直线进行边缘过滤；/n(5)根据全景立体智能感知终端所提取边缘轮廓测量输电导线的覆冰厚度。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于全景立体智能感知终端的架空输电线路覆冰厚度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)利用架设好的全景立体智能感知终端获取一张没有冰雪覆盖的输电线图像作为系统初始参考图像，并提取其边缘轮廓信息；对输电线路图像进行预处理；
(2)使用边缘检测算子进行边缘检测；
(3)使用分类器对未覆冰的边缘检测图像中的直线和覆冰的边缘检测图像中的直线均进行分类；所述的分类器为水平、垂直、正斜率45、负斜率45四类分类器，四类分类器的梯度模板分别为：{-1，-2，-1；0，0，0；1，1，1}、{1，0，-1；2，0，-2；1，0，-1}、{-2，-1，0；-1，0，1；0，1，2}、{0，1，2；-1，0，1；-2，-1，0}；
(4)利用hough变换算法对分类的边缘直线进行边缘过滤；
(5)根据全景立体智能感知终端所提取边缘轮廓测量输电导线的覆冰厚度。


2.根据权利要求1所述的基于全景立体智能感知终端的架空输电线路覆冰厚度检测方法，其特征在于：其中所述全景立体智能感知终端包括顺次连接的底座、第一立杆、第二立杆、第三立杆、滑动头、支座、调节机构、图像采集器，所述第一立杆与第二立杆通过螺栓可伸缩连接，所述第二立杆与第三立杆通过螺栓可伸缩连接；所述第三立杆的一侧设置有滑槽，所述滑动头安装在第三立杆的滑槽内，所述滑动头与第三立杆通过螺栓连接，所述第三立杆上纵向均布有四个滑动头的安装位置，所述滑动头与支座固定连接；所述调节机构包括旋转云台、转动基座、支撑杆、第一支杆、第二支杆，所述旋转云台可转动安装在支座末端，所述旋转云台可在水平面内360°转动，所述转动基座固定安装在旋转云台上方，所述支撑杆安装于转动基座和图像采集器之间，所述支撑杆的下端与转动基座的上表面固定连接，所述支撑杆上端与图像采集器下表面的一端通过铰链连接，所述第一支杆的一端通过铰链连接于转动基座的侧边，所述第一支杆的另一端与第二支杆的一端可伸缩连接，所述第二支杆的另一端通过铰链连接于图像采集器下表面的中间位置；所述图像采集器的两个侧边分别安装有防雾机构，所述防雾机构包括第一固定架、第二固定架、转动杆、第一限位杆、第二限位杆、第一弹簧、第二弹簧、第一电磁继电器、第二电磁继电器、电子板、防雾灯，所述第一固定架固定安装在图像采集器侧边的下端，所述第二固定架固定安装在图像采集器侧边的上端，所述第一固定架和第二固定架分别有一个圆环，所述转动杆套装在第一固定架和第二固定架内，所述转动杆的上下两端分别固定连接有水平布置的第一限位杆和第二限位杆，所述第一限位杆与图像采集器之间连接有第一弹簧，所述第一电磁继电器与第一限位杆端部通过电磁力贴在一起；所述第二限位杆与图像采集器之间连接有第二弹簧，所述第二电磁继电器与第二限位杆端部通过电磁力贴在一起；所述电子板四周均布有防雾灯，所述图像采集器前端设置有雾霾传感器和电池组，所述电池组与雾霾传感器电连接，所述雾霾传感器与图像采集器两个侧边的所有电磁继电器电连接，所述电池组与防雾灯...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈田，邓静伟，李帆，周友武，刘明军，屠幼萍，
申请(专利权)人：国网江西省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36