[发明专利]一种用于激光异物清除器的异物识别方法

说明书

一种用于激光异物清除器的异物识别方法，包括步骤：①通过激光异物清除器采集输电线图像；②对采集到的图像采用最大类间方差法进行图像分割；③对分割后的图像进行形态学处理得到滤波后的图像；④对滤波后的图像进行边缘检测，得到边缘提取图像；⑤计算各边缘点的曲率；⑥根据边缘曲率的分布，判断边缘曲率是否存在异常点；⑦根据异常点坐标以及激光异物清除器测距系统，即可获取异物与电线交点的三维坐标。本发明通过识别异物，确定异物与电线的交点位置，进而控制激光发射器的发射方向，实现异物自动清除功能，实现激光异物清除设备的自动化操作，提高了工作效率，满足电网维护领域自动化智能化的发展需求。

技术领域

本发明涉及一种图形处理方法，尤其涉及一种用于激光异物清除器的异物识别方法，属于电网维护技术领域。

背景技术

输电线路网是电力传输的主要载体。近年来，气球、广告横幅、风筝、农用塑料薄膜、遮阳网、孔明灯等异物经常缠绕电线，引发相间短路，严重时会导致停电事故，甚至造成人员伤害和设备故障。绝大多数线路设在地形复杂、环境恶劣的地方，因此维护输电线路的正常运行尤为重要和艰巨。

电网异物的清除方法有人工上塔带电作业、无人机喷火作业、激光异物清除作业等。人工作业工作效率低，且存在安全隐患，受环境影响严重；无人机喷火作业受到载重限制，无法长时间连续工作；激光异物清除是近年来出现的一种新型方法，可以在地面通过远程控制，使用大功率激光实现异物的清除。

目前激光异物清除设备主要通过肉眼定位目标，手动移动激光器控制激光的发射方向，实现异物清除。人工调节激光发射方向，费时，且难以实现智能化、自动化。同时在远距离操作时会大大增加设备操作难度，影响工作效率，增加产品的使用难度，难以满足用户的需求。

因此实现激光异物清除器的自动识别清除尤为重要，自动识别定位电网异物，自动控制激光器发射方向，实现激光异物清除设备的自动化，提高工作效率，满足电网维护领域自动化智能化的发展需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于激光异物清除器的自动识别清除系统，能够自动识别异物，确定异物位置，并控制云台移动以实现异物自动清除功能。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案：

一种用于激光异物清除器的异物识别方法，其特点在于，该方法包括如下步骤：

①通过激光异物清除器采集输电线图像；

所述的激光异物清除系统，主要包括激光发射装置、移动装置、图像处理装置三部分。其中图像处理装置包括瞄准器、电子目镜、平板电脑、测距装置。通过瞄准器和电子目镜进行图像采集。

②对采集到的图像采用最大类间方差法进行图像分割；

采用最大类间方差法(OTSU)进行，该算法操作简单，处理速度快。通过计算图像中前景和背景的最大类间方差实现自动阈值的获取。将图像分割为背景图像和前景图像两部分。满足类间方差最大的阈值，即为最佳区域分割阈值，根据该阈值即可得到分割图像。具体步骤为：

假设图像有L个灰度级(0,1...,L-1)，则图像前景区域的分布概率ω_F和背景区域的分布概率ω_B可分别表示为：

其中p_i——灰度值为i的出现概率；

k——分割前景和背景的阈值。

前景区域的灰度均值μ_F和背景区域的灰度均值μ_B为：

整幅图像的灰度均值μ_T为：