[发明专利]基于感知的绝缘子识别与缺陷诊断方法

权利要求书

1.一种基于感知的绝缘子识别与缺陷诊断方法，其特征是，包括如下步骤：

步骤（1）：利用输电线路知识模型对绝缘子多平行线结构进行感知；

步骤（2）：对绝缘子所在区域进行识别：检测重叠的输出区域，合并重叠的区域，修正潜在的绝缘子区域为任意角度的矩形；

步骤（3）：基于分块特征量的绝缘子掉片缺陷诊断：采用绝缘子区域分块和块间相似度计算两步骤来诊断玻璃绝缘子自爆掉片缺陷。

2.如权利要求1所述的一种基于感知的绝缘子识别与缺陷诊断方法，其特征是，所述步骤（1）的输电线路的知识模型包括绝缘子的三个量化参数：

a）绝缘子片在图像像素上的宽度：以InsulatorClipWidth表示；

b）巡检图像上最大可能绝缘子片之间像素距离：以InsulatorClipDist表示；

c）识别一个绝缘子最小片数目：以InsulatorMinClipNum表示。

3.如权利要求1所述的一种基于感知的绝缘子识别与缺陷诊断方法，其特征是，所述步骤（1）的具体步骤为：

步骤（11）：在采集的巡检图像处理的底层，首先采用可变宽度的十字梯度模板，将十字梯度模板分解成水平和垂直方向，垂直方向模板读入垂直方向对应的图像亮度值，用于检测水平方向的线特征对象；水平方向模板读入水平方向对应的亮度值，用于检测垂直方向的线特征对象；十字模板能够检测所有斜率的线段；十字模板大小为masksize的模板能检测到的线段的最大宽度为（masksize-1）/2；

步骤（12）：计算每一条线段的角度与方向，由于绝缘子弧线较短，且排列方向不同；在初始提取的6个方向线段上来感知平行线组；线段的方向划分为：

-15°～15°：水平方向；

15°～45°：上偏水平方向；

45°～75°：上偏垂直方向；

-75°～-45°：下偏垂直方向；

-45°～15°：下偏水平方向；

小于-75°或大于75°：垂直方向；

步骤（13）：搜索潜在的绝缘子所在区域。

4.如权利要求3所述的一种基于感知的绝缘子识别与缺陷诊断方法，其特征是，所述步骤（13）的具体步骤如下：

步骤（131）：录入一组方向的线段属性：线段中心点坐标、线段长度、线段角度，将线段中心点到图像原点距离的大小，排列这些线段的属性；

步骤（132）：计算录入的两条线段之间的四个特征参数：

线段L₁,L₂之间的距离即考虑绝缘子片之间的距离，设dist是两线段中心点之间的距离，dist小于阈值，即：

dist<=InsulatorClipDist    (1)

线段L₁,L₂之间的角度差diffslope小于阈值，即:

abs(θ₁-θ₂)<=2*θ_threshold    (2)

线段之间的长度近似一致，假定线段L₁,L₂的长度为：L₁_len,L₂_len,即两线段长度之差diffdist：

abs(L₁_len-L₂_len)<=min(L₁_len,L₂_len)/3    (3)

线段之间的方向一致，以线段L₁,L₂中心点坐标计算线段之间的方向dirθ₁，dirθ₂,即两线段同方向角度差dirdiffslope：

abs(dirθ₁-dirθ₂)<=2.5*θ_threshold    (4)

步骤（133）：在初始时，两线段中心点距离dist，两线段角度差diffslope，两线段长度差diffdist，即将满足公式（1）、（2）、（3）作为初始聚类线段；

步骤（134）：输入一条新线段，计算满足公式（1）、（2）、（3）、（4）的线段聚类为一组，遍历迭代所有线段，将满足公式（1）、（2）、（3）、（4）所有线段聚类为一组；

步骤（135）：输出多个平行性、一致性相近的组，从大到小排列组的数目，每个方向线段上输出最大线段数目的3个组；

步骤（136）：计算每一平行性、一致性组特征，即线段方向角度的平均值、线段之间中心点距离的平均值、线段之间中心点方向角度的平均值；

步骤（137）：对于水平方向的线段受背景线段影响较大，限定输出组中线段方向角度的平均值与线段之间中心点方向角度的平均值之差近90°；

步骤（138）：对于除水平方向外其他方向原线段聚类输出的组，限定输出组中线段方向角度的平均值与线段之间中心点方向角度的平均值之差近45°。