[发明专利]融合前景紧凑特性和多环境信息的绝缘子缺陷检测方法

说明书

本发明公开了一种融合前景紧凑特性和多环境信息的绝缘子缺陷检测方法，首先对采集的原始绝缘子图像用超像素特征描述指定区域位置的特征信息，然后采用模块化方法提取得到绝缘子粗略显著区域，同时剔除绝缘子粗略显著区域部分背景噪声，最后采用特征紧凑性衡量绝缘子图像中各区域特征的显著性，进而得到绝缘子各区域显著特征图像；然后得到整个绝缘子的显著特征区域图像及整个绝缘子准确的显著特征图像；快速检测出绝缘子是否有缺陷。本发明解决了现有技术中存在的复杂环境下绝缘子检测精度低的问题。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种融合前景紧凑特性和多环 境信息的绝缘子缺陷检测方法。

背景技术

绝缘子是高压电线连接塔上挂一种盘状的绝缘体，作用是增加爬电距 离，使带电部件绝缘，并起到机械支撑与定位作用，作为输电线路的重要组 成部分，对整个输电线路的作用是可想而知的，但由于绝缘子在输电线路中 数量多，分布广，长期处于恶劣的野外环境中，容易发生绝缘子自爆、污秽、 破损和裂纹等故障，对输电线路的安全稳定运行造成了极大的威胁，因此在 输电线路巡检中特别注意绝缘子的工作状态，传统的巡检方式有人工巡检， 直升机巡检，这种方式不仅工作强度大，效率低，而且容易造成漏检、误检 现象，如何对绝缘子进行高效的巡检已经成为现阶段研究的重点问题？

随着机器视觉、人工智能迅猛发展，一种新型的绝缘子巡检方式基于融 合前景紧凑性特征和多环境信息的绝缘子缺陷检测应运而生。这种巡检方式 首先利用无人机拍摄背景复杂的绝缘子图像，其次通过4G网络传送到客户 端，最后利用图像识别技术进行复杂环境下绝缘子的缺陷检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种融合前景紧凑特性和多环境信息的绝缘子缺 陷检测方法，解决了现有技术中存在的复杂环境下绝缘子检测精度低的问 题。

本发明所采用的技术方案是，融合前景紧凑特性和多环境信息的绝缘子 缺陷检测方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、采集原始绝缘子图像，首先对采集的原始绝缘子图像用超像素 特征描述指定区域位置的特征信息，然后采用模块化方法提取得到绝缘子粗 略显著区域，同时剔除绝缘子粗略显著区域部分背景噪声，最后采用特征紧 凑性衡量绝缘子图像中各区域特征的显著性，进而得到绝缘子各区域显著特 征图像；

步骤2、对步骤1获得的绝缘子各区域显著特征图像送入区域网络 Region Net，得到整个绝缘子的显著特征区域图像；

步骤3、对步骤2获得的整个绝缘子显著特征区域图像送入多环境网络 Multi-Context Net，通过补充Region Net网络中缺少的全局显著性评价，得 到整个绝缘子准确的显著特征图像；

步骤4、对步骤3获得整个绝缘子准确的显著特征图像采用准确率-召回 率precision recall-PR曲线、F-measure和平均绝对误差man absolute error-MAE的值进行评价，快速检测出绝缘子是否有缺陷。

本发明的特点还在于，

步骤1具体按照以下步骤实施：

步骤1.1、首先采用多尺度方法将绝缘子图像分成不同的层进而得到绝 缘子的多层图，然后采用超像素算法SLIC，将每层图像分解为不同的超像 素，得到绝缘子各个区域的超像素特征图像；

步骤1.2、通过对绝缘子各个区域超像素特征图像进行梯度平滑使区域 模块化，得到绝缘子区域结构化特征图像；

步骤1.3、计算显著区域紧凑性，进而得到绝缘子各区域的紧凑性图像；

步骤1.4、计算绝缘子各区域特征的颜色属性，进而得到绝缘子各区域 的颜色特征图像；

由步骤1.1、1.2、1.3、1.4得到绝缘子的各区域显著特征图像。