一种制造技术

本发明专利技术涉及一种

【技术实现步骤摘要】
一种SAM模型扩增样本的输电线路金具检测方法和系统


[0001]本专利技术涉及输电线路维护领域，尤其是一种
SAM
模型扩增样本的输电线路金具检测方法和系统
。

技术介绍

[0002]金具是输电线路上广泛使用的金属附件，用于支持
、
固定
、
接续裸导线
、
导体及绝缘子等部件
。
由于输电线路长期运行在户外，受到各种气象环境和线路荷载因素的影响，输电线路上各种金具极易发生锈蚀
、
破损
、
变形等故障，故对固定于输电线路上的金具进行定期的运行维护非常重要
。
[0003]随着输电线路日渐增多，金具的运行维护需求量增长与巡检人员数量之间的矛盾也逐渐凸显，对金具自动化与智能化故障判断技术的需求也越来越迫切
。
当前输电线路金具的故障判断技术主要依靠无人机航拍获得的金具图像，以计算机视觉和图像处理技术为支撑，实现对金具目标的检测定位和故障判断
。
[0004]对于金具的检测定位任务，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
SAM
模型扩增样本的输电线路金具检测方法，其特征在于：包括：步骤
(1)
基于无人机影像分拣出需要检测的金具种类的图像，对图像中的金具进行标注；步骤
(2)
根据图像对应的标注文件，分割出图像中的金具样本；将图像与对应标签文件中的金具标注框位置信息作为
SAM
模型的输入，
SAM
模型首先利用图像编码器和提示语义编码器分别将图像和金具标注框位置信息编码为特征向量，再使用一个轻量级掩码解码器对两组特征向量进行解码，输出掩码图像；结合掩码图像和原图像，在原图上提取对应掩码图像上的所有前景区域的像素信息，即可实现金具目标自动裁剪；步骤
(3)
将金具样本进行数据增强后粘贴至图像中，构建金具样本量分布平衡的训练数据集；采用缩放
、
旋转和形变三种投影变换方法对金具样本图像进行随机的图像处理；步骤
(4)
利用训练数据对目标检测模型进行迭代训练，获取高精度的多种类金具检测模型
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤
(2)
中，金具扩增样本量计算，并利用该数值限制每种类型金具样本的裁剪数量，具体公式如下：其中，
N
为所需检测的金具类型数量；
E
i
表示第
i
种金具类型的扩增样本量；
S
i
表示第
i
种金具类型的原先样本量；
S
Δ
是各类金具原先样本量的最大值，即
S
Δ
＝
Max(S1,S2,
…
S
N
)
；
σ
为扩增系数，直接影响扩增后训练数据集中的图像数量；通过该公式计算得到的
E
i
数值一方面用于后续控制各种类金具样本的扩增量，另一方面在裁剪阶段通过公式
Min(E
i
,S
i
)
确定每种类型金具样本的裁剪数量
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤
(1)
中，利用标注工具，框出图像中的金具目标并进行标注，标注框的信息包含类别名称和位置信息；其中，类别名称使用所框金具名称的拼音首字母；位置信息含有标注框的左上角和右下角坐标信息；在标注完一张图像后，该图像中的所有标注信息以
VOC
数据格式保存进
xml
标签文件
。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤
(3)
中，金具样本图像投影变换如下：整体图像处理公式表达为：其中，
x
和
y
表示图像投影变换前的某一像素点横坐标和纵坐标，
x
′
和
y
′
表示该像素点投影变换后新的横坐标和纵坐标，投影变换处理将图像所有像素点
(x
，
y)
的颜色信息转换至
(x
′
，
y
′
)
处；
A
s
、A
r
、A
d
分别代表缩放矩阵
、
旋转矩阵和形变矩阵，分别可表达为：
其中，
w
与
h
分别表示图像沿宽度和长度方向的缩放倍数；
θ
为图像旋转角度；
ω
与分别表示图像在
x
轴与
y
轴的形变度数
。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤
(3)
中，为了获取形状随机且合理的金具样本图像，在每次进行投影变换处理前，
w、h、
θ
、
ω
、
五个参数均在一定范围内进行随机取值：
w
与
h
的取值范围是
[0.5
，
1.2]
，
θ
、
ω
和的角度取值范围在
‑
15
度到
15
度之间
。6.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤
(3)

【专利技术属性】
技术研发人员：洪思源，李俊楠，陈希颖，艾川，
申请(专利权)人：云南电力试验研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：