基于候选框生成和协调注意力机制的故障绝缘子检测方法技术

本发明专利技术涉及一种基于候选框生成和协调注意力机制的故障绝缘子检测方法，包括S1：获取绝缘子图像数据集；S2：构建多角度候选框生成网络，所述的多角度候选框生成网络包括主干网络、协调注意力组件、预测模块；S3：基于绝缘子图像数据集对多角度候选框生成网络进行训练；S4：将待检测的绝缘子图像送入多角度候选框生成网络，获取待检测的绝缘子图像中绝缘子的预测框。与现有技术相比，本发明专利技术具有能够有效的适配绝缘子的形状特征和角度特征，检测准确率、可视化方效果好等优点。可视化方效果好等优点。可视化方效果好等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于候选框生成和协调注意力机制的故障绝缘子检测方法


[0001]本专利技术涉及电力检测领域，尤其是涉及一种基于候选框生成和协调注意力机制的故障绝缘子检测方法。

技术介绍

[0002]由于现代社会对电力的依赖性越来越大，不间断供电的电力线路检测已经成为一个重要的课题。电力线路由几种具有不同功能的部件组成，包括绝缘体、塔、导体和配件。其中绝缘子是输变电线路的重要组成部分，也为设备提供保护。绝缘子的失效和损坏直接威胁着输电线路的稳定和安全。大多数绝缘子在恶劣的气候条件下容易出现裂缝、灰尘、缺陷或雷击等安全隐患，造成巨大的经济和社会成本。据不完全统计，由绝缘子缺陷或雷击引起的线路跳闸等事故占电力系统故障的比例最高。通过检查绝缘子部件的状况可以大大提高维修决策的效率，进一步降低电力线路故障的可能性，保证安全可靠供电。
[0003]然而，绝缘子检测面临着面积大、部件多、自然环境复杂等挑战性问题。传统的检查方法包括人工地面测量和直升机辅助巡逻。这两种方法都是通过人的视觉观察来检查电力线，具有高成本、高风险以及低效率等缺点。近年来，无人机和数字图像技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于候选框生成和协调注意力机制的故障绝缘子检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取绝缘子图像数据集；S2：构建多角度候选框生成网络，所述的多角度候选框生成网络包括主干网络、协调注意力组件、预测模块，所述的主干网络用于提取输入图像的特征图像，所述的协调注意力组件对主干网络提取出的特征图进行注意力处理，并送入预测模块，所述的预测模块对协调注意力模块送入的特征图像进行处理，获取输入图像中绝缘子的预测框信息；S3：基于绝缘子图像数据集对多角度候选框生成网络进行训练；S4：将待检测的绝缘子图像送入多角度候选框生成网络，获取待检测的绝缘子图像中绝缘子的预测框。2.根据权利要求1所述的一种基于候选框生成和协调注意力机制的故障绝缘子检测方法，其特征在于，所述的主干网络为CSPDarkNet网络，所述的主干网络包括依次连接的第一特征提取模块、第二特征提取模块、第三特征提取模块、第四特征提取模块、第五特征提取模块、协调注意力组件，所述的主干网络的输入图像依次送入第一特征提取模块、第二特征提取模块、第三特征提取模块、第四特征提取模块、第五特征提取模块、协调注意力组件进行特征提取。3.根据权利要求2所述的一种基于候选框生成和协调注意力机制的故障绝缘子检测方法，其特征在于，所述的协调注意力组件包括第一注意力模块、第二注意力模块、第三注意力模块，所述第三特征提取模块的输出特征图送入第一注意力模块进行处理，所述的第四特征提取模块的输出特征图送入第二注意力模块进行处理，所述的第五特征提取模块的输出特征图送入第三注意力模块进行处理。4.根据权利要求3所述的一种基于候选框生成和协调注意力机制的故障绝缘子检测方法，其特征在于，所述的注意力组件还包括第一拼接模块、第二拼接模块、第三拼接模块、第四拼接模块，所述第一注意力模块的输出与上采样获取的第二拼接模块的输出送入第一拼接模块拼接后经过卷积处理送入预测模块；所述第二注意力模块的输出与上采样获取的第四拼接模块的输出送入第二拼接模块拼接，所述第二拼接模块的输出与下采样获取的第一拼接模块的输出送入第三拼接模块拼接后经过卷积处理送入预测模块，所述第三注意力模块的输出与下采样获取的第三拼接模块的输出送入第四拼接模块拼接后经过卷积处理送入预测模块。5.根据权利要求4所述的一种基于候选框生成和协调注意力机制的故障绝缘子检测方法，其特征在于，所述的第一注意力模块、第二注意力模块、第三注意力模块均为Coordinate Attention注意力机制模块。6.根据权利要求5所述的一种基于候选框生成和协调注意力机制的故障绝缘子检测方法，其特征在于，所述的Coordinate Attention注意力机制模块对于输入的特征图，分别使用水平和竖直方向的自适应平均池化层来对每个特征通道进行特征提取；将生成的特征图进行拼接，然后利用1
×
1卷积，同时生成具有竖直和水平方向空间信息的中间特征图；沿空间方向将中间特征图分为两个特征图，并分别利用1
×
1卷积来对通道数转换；得到竖直和
水平空间方向的注意力权重，与输入特征图进行相乘，得到带有注意力权重的特征图，所述的Coordinate Attention注意力机制模块的计算公式为：P＝M
in
×
M
mid
+2
×
M
mid
×
M
out
C＝(H+W)
×
M
in
×
M
mid
+H
×
M
mid
×
M
out
+W
×
M
mid
×
M
out
其中，P是参数，M
in
是输入通道数，M
out
是输出通道数，M
mid
是压缩后的处理通道数，C为运算复杂度，H和W分别表示特征图的高度和宽度。7.根据权利要求1所述的一种基于候选框生成和协调注意力机制的故障绝缘子检测方法，其特征在于，所述的预测模块采用CSL环形平滑标签进行多角度绝缘子检测。8.根据权利要求7所述的一种基于候选框生成和协调注意力机制的故障绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：王道累，康博，杜文斌，朱瑞，袁斌霞，韩清鹏，
申请(专利权)人：上海电力大学，
类型：发明
国别省市：