【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及绝缘子检测，具体为基于单双邻域边缘检测的瓷绝缘子微光红外融合感知方法。
技术介绍
1、绝缘子是输电线路机械连接、电气绝缘的重要组成部分，有良好的机械性能和电气性能；当绝缘子串老化出现零值绝缘子时，会减少整体爬电距离，因而增加了绝缘子串的闪络概率；当雷电过电压作用于零值绝缘子时，零值绝缘子被完全击穿，强大的雷电流及工频续流从零值绝缘子头部的缝隙流过，不利于电力系统安全稳定运行。
2、在输电线路检修现场，通常的无接触检测手段为无人机搭载设备拍摄目标的红外图像，提取图像中的温度诊断判据确定缺陷绝缘子；但现有的绝缘子拍摄技术，其检测受限于红外摄像头像素个数及拍摄位置角度，导致红外图像绝缘子轮廓模糊，后续红外图像难以检测。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了基于单双邻域边缘检测的瓷绝缘子微光红外融合感知方法，其目的在于解决瓷绝缘子轮廓模糊红外智能检测
的难题，提高后续瓷绝缘子检测准确率和效率。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：基于单双邻域边缘检测的瓷绝缘子微光红外融合感知方法，包括如下步骤：
3、步骤s1：构建瓷绝缘子红外微光数据集，采用瓷绝缘子红外微光数据集训练yolo-v5模型，得到训练好的yolo-v5模型；
4、步骤s2：采用训练好的yolo-v5模型对实时瓷绝缘子图像中的瓷绝缘子进行识别，根据识别的瓷绝缘子中心与实时瓷绝缘子图像中心像素差值以及光学成像原理计算得到夹角角度，根据夹
5、步骤s3：将实时瓷绝缘子的红外图像与微光图像转化为实时瓷绝缘子红外反灰度图和实时瓷绝缘子微光灰度图；使用s-orb算子计算实时瓷绝缘子微光灰度图与实时绝缘子红外反灰度图的特征点，使用快速显式扩散fed算法求解非线性尺度空间矩阵；
6、步骤s4：根据非线性尺度空间矩阵对实时瓷绝缘子微光灰度图与实时瓷绝缘子红外反灰度图进行图像拼接；对矩阵变换后的实时瓷绝缘子微光灰度图进行自适应阈值二值化、滤波、选择性单、双邻域算子边缘检测；
7、所述对矩阵变换后的实时瓷绝缘子微光灰度图进行自适应阈值二值化、滤波、选择性单、双邻域算子边缘检测的具体过程为：对实时瓷绝缘子微光灰度变换图进行自适应中值滤波操作，去除散点干扰；对去除散点干扰后的实时瓷绝缘子微光灰度变换图阈值二值化，得到实时瓷绝缘子微光灰度变换二值图；查找实时瓷绝缘子微光灰度变换二值图每行像素第一个白色像素位置，从每行像素第二个白色像素位置开始，使用单邻域算子判断第二个白色像素的右侧像素是否与第二个白色像素的像素值一致，如像素值出现梯度差则判断为边缘，终止执行，如像素值一致则继续执行双邻域算子，判断白色像素的上下侧像素存在梯度差后终止执行，得到微光瓷绝缘子边缘轮廓二值图；其中，白色像素位置必为边缘；
8、步骤s5：将提取的微光瓷绝缘子边缘轮廓二值图与瓷绝缘子的红外图像融合。
9、进一步的，所述将实时瓷绝缘子的红外图像与微光图像转化为实时瓷绝缘子红外反灰度图和实时瓷绝缘子微光灰度图的具体过程为：将实时瓷绝缘子微光图像的尺寸大小调整至和实时瓷绝缘子红外图像的尺寸大小相等；
10、使用加权平均法对实时瓷绝缘子红外图像和调整尺寸大小后的实时瓷绝缘子微光图像进行灰度化和反灰度化。
11、进一步的，使用s-orb算子计算实时瓷绝缘子微光灰度图与实时绝缘子红外反灰度图的特征点，分别以实时瓷绝缘子微光灰度图和实时绝缘子红外反灰度图的每个像素作为中心点选取5×5的矩阵，将该中心点与该中心点周围的24个像素进行差值比较，差值低于中心点20％像素值并且超过20个为一个特征点；使用快速显式扩散fed算法求解非线性尺度空间矩阵，公式如下：
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17、<mst本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于单双邻域边缘检测的瓷绝缘子微光红外融合感知方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于单双邻域边缘检测的瓷绝缘子微光红外融合感知方法，其特征在于：所述将实时瓷绝缘子的红外图像与微光图像转化为实时瓷绝缘子红外反灰度图和实时瓷绝缘子微光灰度图的具体过程为：将实时瓷绝缘子微光图像的尺寸大小调整至和实时瓷绝缘子红外图像的尺寸大小相等；
3.根据权利要求2所述的基于单双邻域边缘检测的瓷绝缘子微光红外融合感知方法，其特征在于：使用S-ORB算子计算实时瓷绝缘子微光灰度图与实时绝缘子红外反灰度图的特征点，分别以实时瓷绝缘子微光灰度图和实时绝缘子红外反灰度图的每个像素作为中心点选取5×5的矩阵，将该中心点与该中心点周围的24个像素进行差值比较，差值低于中心点20％像素值并且超过20个为一个特征点；使用快速显式扩散FED算法求解非线性尺度空间矩阵，公式如下：
4.根据权利要求3所述的基于单双邻域边缘检测的瓷绝缘子微光红外融合感知方法，其特征在于：所述根据非线性尺度空间矩阵对实时瓷绝缘子微光灰度图与实时瓷绝缘子红外反灰度图进行图像拼接的具
5.根据权利要求4所述的基于单双邻域边缘检测的瓷绝缘子微光红外融合感知方法，其特征在于：所述对实时瓷绝缘子微光灰度变换图进行自适应中值滤波操作，去除散点干扰的公式如下：
6.根据权利要求5所述的基于单双邻域边缘检测的瓷绝缘子微光红外融合感知方法，其特征在于：所述对去除散点干扰后的实时瓷绝缘子微光灰度变换图阈值二值化，得到实时瓷绝缘子微光灰度变换二值图的公式如下：
7.根据权利要求6所述的基于单双邻域边缘检测的瓷绝缘子微光红外融合感知方法，其特征在于：微光瓷绝缘子边缘轮廓二值图与瓷绝缘子的红外图像融合公式如下：
8.根据权利要求1所述的基于单双邻域边缘检测的瓷绝缘子微光红外融合感知方法，其特征在于：构建瓷绝缘子红外微光数据集的具体过程为：通过无人机携带摄像头采集瓷绝缘子的红外图像与微光图像，使用labelimg第三方工具对瓷绝缘子的红外图像与微光图像中的瓷绝缘子进行标注保存制作瓷绝缘子红外微光数据集。
9.根据权利要求1所述的基于单双邻域边缘检测的瓷绝缘子微光红外融合感知方法，其特征在于：所述YOLO-V5模型的特征提取网络采用shufflenetv2轻量化网络。
10.一种非易失性计算机存储介质，计算机存储介质存储有计算机可执行指令，其特征在于，该计算机可执行指令执行权利要求1-9中任意一项所述基于单双邻域边缘检测的瓷绝缘子微光红外融合感知方法。
...【技术特征摘要】
1.基于单双邻域边缘检测的瓷绝缘子微光红外融合感知方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于单双邻域边缘检测的瓷绝缘子微光红外融合感知方法，其特征在于：所述将实时瓷绝缘子的红外图像与微光图像转化为实时瓷绝缘子红外反灰度图和实时瓷绝缘子微光灰度图的具体过程为：将实时瓷绝缘子微光图像的尺寸大小调整至和实时瓷绝缘子红外图像的尺寸大小相等；
3.根据权利要求2所述的基于单双邻域边缘检测的瓷绝缘子微光红外融合感知方法，其特征在于：使用s-orb算子计算实时瓷绝缘子微光灰度图与实时绝缘子红外反灰度图的特征点，分别以实时瓷绝缘子微光灰度图和实时绝缘子红外反灰度图的每个像素作为中心点选取5×5的矩阵，将该中心点与该中心点周围的24个像素进行差值比较，差值低于中心点20％像素值并且超过20个为一个特征点；使用快速显式扩散fed算法求解非线性尺度空间矩阵，公式如下：
4.根据权利要求3所述的基于单双邻域边缘检测的瓷绝缘子微光红外融合感知方法，其特征在于：所述根据非线性尺度空间矩阵对实时瓷绝缘子微光灰度图与实时瓷绝缘子红外反灰度图进行图像拼接的具体过程为：对实时瓷绝缘子微光灰度图进行矩阵变换，得到实时瓷绝缘子微光灰度图的图像矩阵，将实时瓷绝缘子微光灰度图的图像矩阵和非线性尺度空间矩阵相乘，得到实时瓷绝缘子微光灰度变换图，将实时瓷绝缘子红外反灰度图替换实时瓷绝缘子微光灰度变换图的对应坐标位置像...
【专利技术属性】
技术研发人员：李唐兵，况燕军，周求宽，尹骏刚，胡睿哲，
申请(专利权)人：国网江西省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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