基于图像抽样的输电线路覆冰检测方法、设备及存储介质技术

本发明专利技术公开了一种基于图像抽样的输电线路覆冰检测方法、设备及存储介质，包括以下步骤：步骤1、获取输电线路的未覆冰图像以及覆冰图像；步骤2、从输电线路未覆冰图像和覆冰图像中分别分割抽取抽样子图；步骤3、从输电线路未覆冰和覆冰抽样子图中确定包含的每个线路段的面积；步骤4、基于步骤3得到的每个线路段的面积，每个线路段自身的直径，计算得到每个线路段的覆冰厚度；设备包括处理器和存储器，存储器中存储介质存储有程序指令，程序指令被读取和运行时执行检测方法的步骤。本发明专利技术分析计算结果更准确可靠，可有效的去除了长距离和线路远近的不同对覆冰厚度检测带来的影响。路远近的不同对覆冰厚度检测带来的影响。路远近的不同对覆冰厚度检测带来的影响。

【技术实现步骤摘要】
基于图像抽样的输电线路覆冰检测方法、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及输电线路图像处理方法领域，具体是一种基于图像抽样的输电线路覆冰检测方法、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]输电线路是电力系统的不可缺少的组成部分，承担着输送电能的作用。输电线路在冬季覆冰厚度达到一定程度后，其增加的载荷会对输电铁塔构成威胁，可能会引起电力系统线路闪络、舞动甚至倒塔停电的重大事故，因此有必要监测线路上的覆冰厚度，及时预警和处理。
[0003]随着人工智能技术在机器视觉图像分析领域的发展，利用对输电线路图像的目标视觉检测，来实现对输电线路覆冰厚度检测已经逐步成为可能。但输电线路的覆冰厚度视觉检测存在以下难点：
[0004]1、输电线路的架空线路处于户外环境，不同的地形地貌及不同的天气和季节更替，使得光线变化和背景复杂，导致进行视觉检测时需要消除干扰光，因此计算量大。
[0005]2、输电线路图像中的电线和地线线径相近，在进行视觉检测时较难区分不同的线路。
[0006]3、大场景下，长输电线路向远方延伸，因此在图像中呈现近处清晰、远方模糊难辩的特点，在视觉上有近粗远细的变化，并不均匀，这导致进行图像处理识别时较为困难、计算量增大。
[0007]因此，采用机器视觉图像分析技术对输电线路覆冰厚度进行检测仍然存在较大困难。

技术实现思路

[0008]为了克服现有技术存在的缺陷，本专利技术提供了一种基于图像抽样的输电线路覆冰检测方法、设备及存储介质，以解决输电线路覆冰厚度难以基于机器视觉图像分析技术实现的问题。
[0009]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0010]基于图像抽样的输电线路覆冰检测方法，包括以下步骤：
[0011]步骤1、获取固定视角下输电线路的未覆冰图像以及覆冰图像；
[0012]步骤2、从步骤1得到的输电线路未覆冰图像和覆冰图像中，分别分割抽取相同区域作为抽样子图，所述抽样子图至少包含一个线路段；
[0013]步骤3、从步骤2得到的输电线路未覆冰图像的抽样子图中确定包含的每个线路段的面积，并从步骤2得到的输电线路覆冰图像的抽样子图中确定包含的每个线路段的面积；
[0014]步骤4、基于步骤3得到的每个线路段在输电线路未覆冰图像的抽样子图中的面积，每个线路段在输电线路覆冰图像的抽样子图中的面积，以及每个线路段自身的直径，计算得到每个线路段的覆冰厚度，作为每个线路段所在线路的覆冰厚度计算结果。
[0015]进一步的步骤2中，从输电线路未覆冰图像和覆冰图像中，选择背景简单、易于图像分割的相同区域，作为抽样子图。
[0016]进一步的步骤3中，根据每个线路段在抽样子图中对应的像素点，确定每个线路段在抽样子图中的面积。
[0017]进一步的步骤4中，设每个线路段在输电线路未覆冰图像的抽样子图中的面积为S0，每个线路段在输电线路覆冰图像的抽样子图中的面积为S
i
，每个线路段自身的直径为d0，根据以下公式计算得到每个线路段的覆冰厚度T：
[0018][0019]进一步的，还包括步骤5：多次重复步骤2
‑
步骤4，不同次重复时步骤2中选择的抽样子图的区域不同，由此得到每个线路的多个覆冰厚度计算结果，基于每个线路的多个覆冰厚度计算结果，得到每个线路的最终覆冰厚度。
[0020]进一步的步骤5中，取每个线路的多个覆冰厚度计算结果中的最大值，作为每个线路的最终覆冰厚度。
[0021]进一步的步骤5中，取每个线路的多个覆冰厚度计算结果的平均值，作为每个线路的最终覆冰厚度。
[0022]一种电子设备，包括处理器和存储器，存储器中存储有程序指令，所述程序指令被处理器读取和运行时，执行上述基于图像抽样的输电线路覆冰检测方法的步骤1
‑
步骤4。
[0023]一种存储介质，其存储有可被读取和运行的程序指令，所述程序指令被读取和运行时执行上述基于图像抽样的输电线路覆冰检测方法的步骤1
‑
步骤4。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0025](1)、本专利技术不需要整图分析计算，只需对整图进行图像分割抽样后，基于抽样子图进行处理，可减少背景噪声干扰的影响，使分析计算结果更准确可靠。
[0026](2)、本专利技术覆冰厚度检测结果准确，并通过多次重复抽样计算，可进一步提高覆冰厚度检测结果的准确性，并能够避免分割识别算法稳定偶尔没有检测出来可能造成的漏报，提高了结果的可靠性。
[0027](3)、本专利技术考虑了覆冰的实际形成过程和具体的场景和环境影响，对于长线路、多线路的检测也有较好的适用性，可有效的去除了长距离和线路远近的不同对覆冰厚度检测带来的影响。
附图说明
[0028]图1是本专利技术实施例一方法流程框图。
[0029]图2是本专利技术实施例一中输电线路未覆冰图像的抽样子图。
[0030]图3是本专利技术实施例一中输电线路覆冰图像的抽样子图。
具体实施方式
[0031]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本专利技术实施例以及实施例中的各个特征，在
不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。
[0032]显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0033]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0034]实施例一
[0035]如图1所示，本实施例公开了一种基于图像抽样的输电线路覆冰检测方法，包括以下步骤：
[0036]步骤1、获取固定视角下输电线路的未覆冰图像以及覆冰图像。
[0037]本实施例中，图像数据来源于固定安装于输电铁塔上的摄像头，该摄像头位置不动，并且该摄像头以固定的视角对输电线路进行图像采集，由此可得到输电线路未覆冰的图像、覆冰图像。
[0038]步骤2、从步骤1得到的输电线路未覆冰图像中，分割抽取背景简单、易于图像分割的区域作为抽样子图，并且从步骤1得到的输电线路覆冰图像中，分割抽取相同的区域作为抽样子图。抽样子图的选择可以通过鼠标框选或参数输入两种方式任选一种，把要抽样的区域的位置和大小确定出来。抽样时通过直观观察图像，选输电线路近景、导线和地线不相互重叠、背景为天空、无弯曲的区域，即为背景简单且易于图像分割的抽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于图像抽样的输电线路覆冰检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、获取固定视角下输电线路的未覆冰图像以及覆冰图像；步骤2、从步骤1得到的输电线路未覆冰图像和覆冰图像中，分别分割抽取相同区域作为抽样子图，所述抽样子图至少包含一个线路段；步骤3、从步骤2得到的输电线路未覆冰图像的抽样子图中确定包含的每个线路段的面积，并从步骤2得到的输电线路覆冰图像的抽样子图中确定包含的每个线路段的面积；步骤4、基于步骤3得到的每个线路段在输电线路未覆冰图像的抽样子图中的面积，每个线路段在输电线路覆冰图像的抽样子图中的面积，以及每个线路段自身的直径，计算得到每个线路段的覆冰厚度，作为每个线路段所在线路的覆冰厚度计算结果。2.根据权利要求1所述的基于图像抽样的输电线路覆冰检测方法，其特征在于，步骤2中，从输电线路未覆冰图像和覆冰图像中，选择背景简单且易于图像分割的相同区域，作为抽样子图。3.根据权利要求1所述的基于图像抽样的输电线路覆冰检测方法，其特征在于，步骤3中，根据每个线路段在抽样子图中对应的像素点，确定每个线路段在抽样子图中的面积。4.根据权利要求1所述的基于图像抽样的输电线路覆冰检测方法，其特征在于，步骤4中，设每个线路段在输电线路未覆冰图像的抽样子图中的面积为S0，每个线路段在输电线路覆冰图像的抽样子图中的面积为S
i
，每...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雅楠，李决航，汉宏凯，赵吉文，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：