[发明专利]一种基于韦伯局部算子的电线覆冰识别方法及处理装置

说明书

本发明涉及电网监测技术领域，特别是一种基于韦伯局部算子的电线覆冰识别方法及处理装置。该识别方法通过对获取的电线图像进行基于韦伯局部算子(WLD)的识别，提取电线覆冰边缘图像并进行边缘轮廓分析，根据WLD是图像的密集特征、对图像噪声有很强的抑制作用的特性和光照鲁棒特性，能够更加精准的识别电线覆冰的状态，精度高、噪声小，对光照变化有较强的适应性和鲁棒性，解决了现有的图像处理方法应用于输电线路的覆冰监测识别度不高，精准度较差的问题。

技术领域

本发明涉及电网监测技术领域，特别是一种基于韦伯局部算子的电线覆冰识别方法及处理装置。

背景技术

受地形和气候的影响，我国成为世界上输电线路覆冰重灾国之一。我国许多地区都曾发生过输电线路覆冰灾害事故，由于输电线路覆冰而造成的导线舞动、输电线路断线、杆塔倾斜倒塌和绝缘子闪络等线路事故的频繁发生，严重影响电力系统的安全稳定运行，通过分析输电线路覆冰灾害事故发现，线路事故一般滞后于恶劣天气几天后发生，而输电线路的重冰区大多处于偏远山区，导致监控重冰区覆冰情况十分困难。因此，第一时间掌握输电线路覆冰情况，对于预防输电线路覆冰灾害事故具有重要意义。

目前，针对输电线路的覆冰监测方法有两种，一种是采用力学分析法，即在绝缘子上安装力学传感器，通过力学传感器对绝缘子所承受的拉力进行监测，进而反映输出电路覆冰前后的重量变化，最后工作人员由模型计算出输电线路当前覆冰厚度；一种是更为直观的图像分析法，即在杆塔上安装摄像头，对输电线路进行实施视频监控，工作人员通过现场摄像头拍摄的视频图像观察现场覆冰情况，而由于输电线路上覆冰情况比较特殊，冰的边缘轮廓不易获取，噪声较高等现象，导致现有的图像处理方法应用于输电线路的覆冰监测识别度不高，精准度较差。

有中国专利公布号为CN106839999A的专利文献公布了一种基于无人机红外图像的输电线路覆冰检测方法，通过获取并识别红外图像中的导线和覆冰导线，获取所述红外图像中的导线图像直径所占像素点个数及覆冰导线图像直径所占像素点个数；根据图像分辨率、导线实际直径和导线图像直径所占像素点个数，计算像素点实际直径；进而计算得到导线的覆冰厚度，但在实际的图像处理过程中，采用的处理方法可能对图像的噪声较大，尤其是对像素点的提取不够精确。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于韦伯局部算子的电线覆冰识别方法及处理装置，用以解决现有的图像处理方法应用于输电线路的覆冰监测识别度不高，精准度较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于韦伯局部算子的电线覆冰识别方法，包括以下方法技术方案：

方法方案一：一种基于韦伯局部算子的电线覆冰识别方法，包括以下步骤：

1)获取电线图像；

2)计算所述电线图像的韦伯局部算子差分激励和梯度方向，并将韦伯局部算子梯度方向量化到至少8个空间方向；

3)判断像素点是否满足差分激励小于0，且梯度方向与水平方向的夹角小于设定值的条件；

4)将满足条件的像素点的像素值赋值为第一设定像素值，将不满足条件的像素点的像素值赋值为第二设定像素值；

5)提取所述电线图像的二值化边缘图像的边缘轮廓，并计算边界距离；

6)判断边界距离是否大于电线直径，若是，则判断为有覆冰。

有益效果是，本方法方案一通过对获取的电线图像进行基于韦伯局部算子(WLD)的识别，提取电线覆冰边缘图像并进行边缘轮廓分析，根据WLD是图像的密集特征、对图像噪声有很强的抑制作用的特性和光照鲁棒特性，能够更加精准的识别电线覆冰的状态，精度高、噪声小，对光照变化有较强的适应性和鲁棒性，解决了现有的图像处理方法应用于输电线路的覆冰监测识别度不高，精准度较差的问题。