[发明专利]一种输电线路发热部件自动识别方法

说明书

本发明涉及电力巡检技术领域，尤其涉及电力设备红外测温补偿技术，具体来说是一种输电线路发热部件自动识别方法。所述识别方法包括如下步骤：选取直升机电力巡检拍摄到的实时红外视频序列，对其进行Hough变换，检测输电线利用SIFT特征匹配识别红外图像中的绝缘子；采用Otsu自适应阈值算法对红外图像中的热点区域进行分割，提取出缺陷区域，并对其进行分类和分级。本发明方法能够有效实现对红外图像拍摄到的输电线路上出现异常发热情况的目标的自动识别，杜绝现有技术中采用人工分析时容易出现的失误，提高了电力设备检测与试验人员的工作效率以及电力设备红外测温预警的准确性和可靠性，避免误操作，减少了设备风险。

技术领域

本发明涉及电力巡检技术领域，尤其涉及电力设备红外测温补偿技术，具体来说是一种输电线路发热部件自动识别方法。

背景技术

近年来，随着我国超(特)高压输电线路建设的高速发展，高电压、大功率、长距离输电线路越建越多，穿越的地理环境越来越复杂，直升机巡线作为一种高效的巡检技术在国内多个电网运营单位得到了应用。国内直升机电力作业业务逐步已步入了快速发展、稳步提升的轨道，实现了输电线路直升机巡视的常态化和规模化。直升机巡检作业，主要以直升机/无人机为平台，搭载红外、可见光等设备对架空输电线路进行巡查和检测的作业，而采用直升机/无人机进行线路巡检时，常用的一种巡检手段是搭载光电吊舱进行可见光/红外成像。

温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外线。通过红外探测器将物体辐射的功率信号转换成电信号后，成像装置的输出信号就可以完全一一对应地模拟扫描物体表面温度的空间分布，经电子系统处理，传至显示屏上，得到与物体表面热分布相应的热像图。当前普遍应用的电力设备红外测温装置由光学系统、信号放大器、信号处理以及显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，视场距离的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转换为相应的电信号，该信号经过放大器和信号处理器，转换成温度值。分析采集到的红外图像的所有温度值，可以判断红外图像的所有温度值中是否存在高于预设的温度阈值的目标温度值，从而可以确定红外图像中是否包含高温目标，可以对红外图像拍摄到的输电线路上出现异常发热情况的目标进行自动识别。

现有的直升机红外发热检测的自动化水平还不够，红外缺陷分析仍然依靠人工在地面通过电脑分析软件进行，缺陷报告的编制也是人手动进行的，红外缺陷图谱的编号和命名也是人一个个手动进行的，难免出现失误、错误等。

发明内容

本发明针对上述背景技术，公开一种输电线路发热部件自动识别方法，能够自动识别输电线路上的发热部件，

所述输电线路发热部件自动识别方法包括如下步骤：

步骤一：选取直升机电力巡检拍摄到的实时红外视频序列，对其进行Hough 变换，检测输电线；

步骤二：利用SIFT特征匹配识别红外图像中的绝缘子；

步骤三：采用Otsu自适应阈值算法对红外图像中的热点区域进行分割，提取出缺陷区域，并对其进行分类和分级。

进一步地，所述步骤二中利用SIFT特征匹配识别红外图像中的绝缘子包括如下子步骤：

(1)构建尺度空间

将一个图像的尺度空间L(x,y,σ)定义为原始图像I(x,y)与一个可变尺度的二维高斯函数G(x,y,σ)卷积运算，运算式为：

L(x,y,σ)＝G(x,y,σ)*I(x,y)，其中，式中，(x，y)是空间坐标，σ是尺度坐标；

(2)关键点定位

关键点由DOG空间的局部极值点组成，DoG函数的极值点判断方法为，将每一个像素点与其所有的相邻点比较，所有相邻点中的最大值或最小值为一个极值点；

(3)关键点方向分配