一种电力架空线形态识别方法、装置及可读介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电力架空线形态识别方法、装置及可读介质，通过获取电力运行状态下的电力架空线图像，对电力架空线图像进行预处理，得到包含边缘轮廓的图像；采用改进的直线检测算法对包含边缘轮廓的图像进行检测，提取得到包含明确的端点与长度的直线，改进的直线检测算法综合采用峰值检测法和清零法；将包含明确的端点与长度的直线中的部分直线合并或删除，得到待识别直线；根据待识别直线的角度及相应角度的直线的条数识别得到电力架空线形态。通过该方法可以通过电力架空线图像实现对电力架空线形态自动识别，减少人力巡检成本，提升巡检效率。提升巡检效率。提升巡检效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电力架空线形态识别方法、装置及可读介质


[0001]本专利技术涉及图像识别领域，具体涉及一种电力架空线形态识别方法、装置及可读介质。

技术介绍

[0002]电力架空线路，是电网的重要组成部分，其作用是作为输送电能的基本通道。按电压等级进行分类，通常架设在变电站之间的线路称为送电线路；而由变电站至用电点配电变压器之间的线路称为配电线路，前者主要用于输送电能到各个配电网，而后者主要讲电能分配到用户侧。基本的架空电力线路的构成主要包括杆塔、基础、导线、绝缘子、金具、防振装置和接地装置。电力架空线根据装置形式和所起的作用将其形态分为直线型、直线
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耐张型或转角
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耐张型等，其中，直线型用于支持导线、绝缘子、金具等重量，承受顺风压，直线杆的数量约占全部电杆数的70％以上；耐张型需承受导线张力，以便于施工与检修，同时将线路分隔成许多小段，以加强机械强度，限制故障范围；而转角型用于线路转角地点。
[0003]电力架空线按其电压等级作用分类为输电架空线和配电架空线，架空线承担起电力输送和电能分配的主干道作用，架设的规范有严格的要求，但由于长期运行后会导致各种耐张性不够，杆塔与线路的角度不够，或者倾斜等不合规范的情况，因而造成倒塌，断裂等电网灾害的隐患，因此相关部门非常重视电力架空线的规范。然而，传统的人工巡线方法需要耗费大量的人力物力，因此亟需一种能通过图像识别对采集回来的图像进行自动识别的方法，实现对电力架空线形态自动识别。

技术实现思路

[0004]针对上述提到的技术问题。本申请的实施例的目的在于提出了一种电力架空线形态识别方法、装置及可读介质，来解决以上
技术介绍
部分提到的技术问题。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种电力架空线形态识别方法，包括以下步骤：
[0006]S1，获取电力运行状态下的电力架空线图像，对电力架空线图像进行预处理，得到包含边缘轮廓的图像；
[0007]S2，采用改进的直线检测算法对包含边缘轮廓的图像进行检测，提取得到包含明确的端点与长度的直线，改进的直线检测算法综合采用峰值检测法和清零法；
[0008]S3，将包含明确的端点与长度的直线中的部分直线合并或删除，得到待识别直线；
[0009]S4，根据待识别直线的角度及相应角度的直线的条数识别得到电力架空线形态。
[0010]作为优选，步骤S1中对电力架空线图像进行预处理，具体包括：
[0011]将电力架空线图像进行灰度化处理，得到灰度图像；
[0012]对灰度图像采用自适应中值滤波法处理，得到滤波后的图像；
[0013]采用边缘检测算子对滤波后的图像进行边缘检测，得到边缘检测后的图像；
[0014]对边缘检测后的图像进行形态学处理，形态学处理包括边缘膨胀以及闭运算连接边缘断点处，得到包含边缘轮廓的图像。
[0015]作为优选，步骤S2中改进的直线检测算法具体包括：
[0016]将包含边缘轮廓的图像上的每个边缘点(x，y)，映射到参数空间的极坐标系中，并采用极坐标方程表示：
[0017]ρ＝xcosθ+ysinθ；
[0018]其中，ρ表示极径，θ表示极角；
[0019]将参数空间中的曲线经过Hough变换得到的Hough矩阵，根据Hough矩阵计算Hough变换累加器中的累加值；
[0020]将Hough变换累加器中的累加值从大到小进行排序，并保留Hough变换累加器中前n个累加值的对应的点；
[0021]设立峰值阈值，在前n个累加值中将累加值大于峰值阈值的倍数的对应的点确定为参数空间的可能峰值点；
[0022]设立清零阈值，将可能峰值点周围Hough变换累加器中的累加值小于清零阈值的点清零，得到峰值点，参数空间中的每一个峰值点对应笛卡尔坐标系中一条直线；
[0023]设立第一长度阈值，将笛卡尔坐标系中峰值点所对应的直线中长度大于第一长度阈值的直线删除，得到包含明确的端点与长度的直线。
[0024]作为优选，电力架空线图像中电线杆垂直或大致垂直于电力架空线图像的底边。
[0025]作为优选，步骤S3具体包括：
[0026]将长度小于第二长度阈值的两条平行的直线进行合并，得到第一次合并后的直线；
[0027]将第一次合并后的直线中直线间距离小于间距阈值的平行的直线进行合并，得到第二次合并后的直线；
[0028]删除垂直或大致垂直的直线；
[0029]设立第三长度阈值，将删除垂直或大致垂直的直线后剩余的直线中长度小于第三长度阈值的直线删除，得到待识别直线。
[0030]作为优选，步骤S3中，将笛卡尔坐标系中角度差值小于第一角度阈值的两条直线定位为平行的直线，将与电力架空线图像的底边的垂直方向的偏差范围在第二角度阈值的直线定义为垂直或大致垂直的直线。
[0031]作为优选，步骤S4具体包括：
[0032]以笛卡尔坐标系记录每条待识别直线的角度α，以极坐标形式记录每条待识别直线经Hough变换后的点的(ρ，θ)；
[0033]响应于确定所有待识别直线的角度α为同一单一角度，并且不存在待识别直线的(ρ，θ)相同，则电力架空线图像中的电力架空线形态为直线型；
[0034]响应于确定所有待识别直线的角度α为同一单一角度，并且存在待识别直线的(ρ，θ)相同，则电力架空线图像中的电力架空线形态为直线
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耐张型；
[0035]响应于确定所有待识别直线的角度α非同一单一角度，则电力架空线图像中的电力架空线形态为转角
‑
耐张型。
[0036]第二方面，本专利技术提供了一种电力架空线形态识别装置，包括：
[0037]图像预处理模块，被配置为获取电力运行状态下的电力架空线图像，对电力架空线图像进行预处理，得到包含边缘轮廓的图像；
[0038]直线检测模块，被配置为采用改进的直线检测算法对包含边缘轮廓的图像进行检测，提取得到包含明确的端点与长度的直线，改进的直线检测算法综合采用峰值检测法和清零法；
[0039]合并删除模块，被配置为将包含明确的端点与长度的直线中的部分直线合并或删除，得到待识别直线；
[0040]识别模块，被配置为根据待识别直线的角度及相应角度的直线的条数识别得到电力架空线形态。
[0041]第三方面，本专利技术提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如第一方面中任一实现方式描述的方法。
[0042]第四方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面中任一实现方式描述的方法。
[0043]相比于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0044](1)本专利技术能够根据采集到的电力架空线图像识别出电力架空线形态，有助于进一步判断该形态是否符合规范，避本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力架空线形态识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，获取电力运行状态下的电力架空线图像，对所述电力架空线图像进行预处理，得到包含边缘轮廓的图像；S2，采用改进的直线检测算法对所述包含边缘轮廓的图像进行检测，提取得到包含明确的端点与长度的直线，所述改进的直线检测算法综合采用峰值检测法和清零法；S3，将所述包含明确的端点与长度的直线中的部分直线合并或删除，得到待识别直线；S4，根据所述待识别直线的角度及相应角度的直线的条数识别得到电力架空线形态。2.根据权利要求1所述的电力架空线形态识别方法，其特征在于，所述步骤S1中对所述电力架空线图像进行预处理，具体包括：将所述电力架空线图像进行灰度化处理，得到灰度图像；对所述灰度图像采用自适应中值滤波法处理，得到滤波后的图像；采用边缘检测算子对所述滤波后的图像进行边缘检测，得到边缘检测后的图像；对所述边缘检测后的图像进行形态学处理，所述形态学处理包括边缘膨胀以及闭运算连接边缘断点处，得到所述包含边缘轮廓的图像。3.根据权利要求1所述的电力架空线形态识别方法，其特征在于，所述步骤S2中所述改进的直线检测算法具体包括：将所述包含边缘轮廓的图像上的每个边缘点(x，y)，映射到参数空间的极坐标系中，并采用极坐标方程表示：ρ＝xcosθ+ysinθ；其中，ρ表示极径，θ表示极角；将参数空间中的曲线经过Hough变换得到的Hough矩阵，根据所述Hough矩阵计算Hough变换累加器中的累加值；将Hough变换累加器中的累加值从大到小进行排序，并保留所述Hough变换累加器中的前n个累加值的对应的点；设立峰值阈值，在所述前n个累加值中将累加值大于峰值阈值的倍数的对应的点确定为参数空间的可能峰值点；设立清零阈值，将所述可能峰值点周围所述Hough变换累加器中的累加值小于所述清零阈值的点清零，得到峰值点，参数空间中的每一个峰值点对应笛卡尔坐标系中一条直线；设立第一长度阈值，将笛卡尔坐标系中峰值点所对应的直线中长度大于第一长度阈值的直线删除，得到所述包含明确的端点与长度的直线。4.根据权利要求1所述的电力架空线形态识别方法，其特征在于，所述电力架空线图像中电线杆垂直或大致垂直于电力架空线图像的底边。5.根据权利要求4所述的电力架空线形态识别方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：将长度小于第二长度阈值的两条平行的直线进行合并，得到第一次合...

【专利技术属性】
技术研发人员：王紫塔，黄初指，庄少阳，蔡珊珊，林静静，
申请(专利权)人：泉州亿兴电力工程建设有限公司鲤城自动化分公司，
类型：发明
国别省市：