[发明专利]一种基于巡检影像的绝缘子自爆缺陷检测方法

权利要求书

1.一种基于巡检影像的绝缘子自爆缺陷检测方法，其特征在于，包括：

获取电力巡线无人机拍摄的包括有玻璃绝缘子缺陷的多幅真实巡检影像并人工标注绝缘子自爆缺陷；

生成包含绝缘子自爆缺陷的虚拟巡检影像并自动标注绝缘子自爆缺陷；

对所述真实巡检影像、所述虚拟巡检影像进行滤波增强处理，得到滤波增强后的真实巡检影像和虚拟巡检影像，包括：

1)采用四邻域中值滤波遍历巡检影像，得到中值滤波后的巡检影像；

2)采用具有0°、45°、90°和135°这4个方向模板的Sobel边缘算子遍历所述中值滤波后的巡检影像，得到边缘突出的巡检影像；

3)利用四邻域灰度对比法，对所述边缘突出的待检测巡检影像消噪，得到滤波增强后的巡检影像，包括：

对任一像素点f(x,y)，若|f(x,y)-f(x+i,y+j)|＞TH，对于任意i＝-1,1；j＝-1,1均成立，则所述像素点为噪声点；其中，阈值TH为不小于20的常数；

将确定为噪声点的像素点的灰度值指定为255；

按照预先设定的数量比组合滤波增强后的真实巡检影像和虚拟巡检影像，构成联合训练集；

利用所述联合训练集训练基于Faster R-CNN深度学习网络，确定绝缘子自爆缺陷检测模型，所述绝缘子自爆缺陷检测模型在确定所述真实巡检影像或虚拟巡检影中绝缘子所属的自爆缺陷类型时，针对相应的自爆缺陷类型的置信度大于预先设定的检出阈值，若针对相应的自爆缺陷类型的置信度大于预先设定的检出阈值，则确定检测结果有效，并在巡检影像中用矩形框标记绝缘子自爆缺陷所在的区域；

若针对相应的自爆缺陷类型的置信度不大于预先设定的检出阈值，则确定检测结果无效。

2.如权利要求1所述的绝缘子自爆缺陷检测方法，其特征在于，

所述自爆缺陷类型包括：玻璃绝缘子串中单片自爆、玻璃绝缘子串中连续多片自爆、玻璃绝缘子串中金具连接端单片自爆和玻璃绝缘子串金具连接端多片自爆。

3.如权利要求1所述的绝缘子自爆缺陷检测方法，其特征在于，还包括：

获取电力巡线无人机拍摄的包括有玻璃绝缘子的待检测巡检影像；

对所述待检测巡检影像进行滤波增强处理，得到滤波增强后的待检测巡检影像；

利用所述绝缘子自爆缺陷检测模型检测，所述滤波增强后的待检测巡检影像，以确定所述包括有玻璃绝缘子的待检测巡检影像中是否包括自爆缺陷。

4.如权利要求1所述的绝缘子自爆缺陷检测方法，其特征在于，

所述生成包含绝缘子自爆缺陷的虚拟巡检影像并自动标注绝缘子自爆缺陷，包括：

1)利用激光扫描仪测量具有不同自爆缺陷类型的玻璃绝缘子及正常的玻璃绝缘子的实物，获得所述实物的三维几何数据；

2)根据所述三维几何数据，分别针对不同自爆缺陷类型的绝缘子片、正常绝缘子片、连接件建立三维虚拟模型，并渲染得到有缺陷的绝缘子影像、正常的绝缘子影像和金具连接件的影像；

3)根据预先设定的规律，生成绝缘子串虚拟影像，在所述绝缘子串虚拟影像的不同区域随机地分布有至少一个有缺陷的绝缘子；

4)对生成的绝缘子串虚拟影像从多个不同角度模拟拍照，将拍照结果渲染输出为图片影像格式，并记录有缺陷的绝缘子及邻近的正常绝缘子所在区域的像素点的坐标信息。

5.如权利要求1所述的绝缘子自爆缺陷检测方法，其特征在于，

所述人工标注绝缘子自爆缺陷包括：

人工标注获取的具有不同自爆缺陷类型的玻璃绝缘子的真实巡检影像中的自爆缺陷区域及其邻近的正常绝缘子片或金具连接端所在的区域。

6.如权利要求1所述的绝缘子自爆缺陷检测方法，其特征在于，

所述自动标注绝缘子自爆缺陷包括：

确定多个不同拍摄视角下具有不同自爆缺陷类型的玻璃绝缘子的虚拟标影中自爆缺陷绝缘子片及其邻近的正常绝缘子片或金具连接端所在的区域的像素点的坐标信息。

7.如权利要求3所述的绝缘子自爆缺陷检测方法，其特征在于，还包括：

在确定所述包括有玻璃绝缘子的待检测巡检影像中包括自爆缺陷后，将贴合具有自爆缺陷的绝缘子片及其两端邻近的正常绝缘子所在像素区域的最小外接矩形叠加在所述待检测巡检影像上。