[发明专利]一种基于边缘距离的导线断股检测方法

说明书

本发明公开的一种基于边缘距离的导线断股检测方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，通过无人机上安装的图像采集设备顺应太阳光照射方向获取输电线路导线的俯拍视频图像I₁；再归一化的改进色差灰度化图像I₂；步骤2，利用OTSU算法对I₂做阈值分割获取图像二值图I₃，然后经过一次空洞填充消除背景中的亮噪点，得到图像I₄；对图像I₄取反得到图像I₅后进行第二次空洞填充消除导线内部存在的暗噪点，得到图像I₆，对图像I₆取反即可得到准确的导线图像I₇；步骤3，通过对图像I₇做列差分获得图像I₉，判断是否存在故障并对有故障导线进行故障定位。本发明方法解决了现有技术采用人工输电线路巡检方式中检测误差率大的问题。

技术领域

本发明属于电力输电线路监测技术领域，具体涉及一种基于边缘距离的导线断股检测方法。

背景技术

目前，中国电网工程长距离电力输配主要使用的是钢芯铝绞线。其在野外常年经受严寒酷暑、雷击、湿度等环境因素影响和风力、覆冰、舞动等严重的外力作用，易产生局部疲劳损伤，容易引起外部包绕的绞线发生断股。钢芯铝绞线刚发生断股的一段时间内，传输的电流并不会受到明显影响，不容易通过远方探测的方式发现。如果不及时处理，就会发生断股导线在断股点附近迅速劳损、断路甚至短路的情况，造成大面积停电和设备人员损失等严重后果。对于导线断股缺陷的发现方式，虽然有许多学者进行尝试，但目前还是线路巡检方式最有效。

目前对导线断股等缺陷的检测方法是采用人工巡检的方式，这种方法工作量大、效率低，难以对故障缺陷位置进行准确判断。也有采用基于声学的超声检测法，利用导线缺陷部位的电晕放电产生的超声波进行故障识别和定位，但定位准确度不高，易受周围环境干扰，不能够对故障位置放电量的大小进行标定。而采用红外热成像的检测方法，利用故障位置局部发热的原理，对导线故障进行检测。但导线故障时主要在故障位置处发生电晕放电，这种利用热量积累效应进行检测的手段灵敏度不高，难以对故障进行有效判断。

近年来，应用直升机尤其是无人机巡检的方式开始在巡检中使用，极大地提高了巡线的工作效率，降低经济成本。本发明基于可见光图像处理利用图像处理技术和图像识别技术来检测输电线路中导线断股缺陷并定位其故障位置。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于边缘距离的导线断股检测方法，解决了现有技术采用人工输电线路巡检方式中费时费力、检测误差率大的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种基于边缘距离的导线断股检测方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，通过无人机上安装的图像采集设备顺应太阳光照射方向获取输电线路导线的俯拍视频图像I₁；提取获取的输电导线俯拍视频图像I₁的三通道图像R、G、B，再计算归一化的改进色差灰度化图像I₂；

步骤2，利用OTSU算法对I₂做阈值分割获取图像二值图I₃，然后经过一次空洞填充消除背景中的亮噪点，得到图像I₄；对图像I₄取反得到图像I₅后进行第二次空洞填充消除导线内部存在的暗噪点，得到图像I₆，对图像I₆取反即可得到准确的导线图像I₇；