[发明专利]一种基于关键点检测的输电线路线夹倾斜定量分析方法

说明书

本发明公开了一种基于关键点检测的输电线路线夹倾斜定量分析方法，具体涉及输电线技术领域，包括步骤一、通过无人机采集输电线路上的图像，并通过网络传输到远程的服务器端；步骤二、输入多张目标图像，采用CNN网络对无人机采集的图像进行特征分割和预设的上下左右四个关键点的特征提取和分类；步骤三、创建Redis非关系型数据库，将CNN特征提取和分类后的特征属性和对应的图像数据以键值的形式存储在该数据库中。本发明具有实际推广价值，支持大量且有效地储存多种数据结构以及进行缓存，对输电线路线夹的倾斜度进行定量分析，以便得到故障信息，适合处理大量数据的高访问负载，读写数据的速率更快，使得检测工作的效率得到提高。

技术领域

本发明涉及输电线技术领域，具体涉及一种基于关键点检测的输电线路线夹倾斜定量分析方法。

背景技术

输电线夹用在架空电力线路上悬挂导地线，是电力线路架设中使用最多的金具产品之一，它是在直线杆塔上提着导地线，经绝缘子串或金具与杆塔的横担相连，其性能直接影响着架空线路的使用寿命和线路损耗，引起输电线夹故障的原因主要有两种，即自然环境和本身质量，由于架空输电线路的选择要考虑耕地及通信线路等因素，甚至有时路径是唯一的，因此选择路径需要综合考虑多方面因素，所以减少输电线夹故障可以从改进其材质和结构入手，输电线夹露置于自然环境中，正常条件下受气候条件及环境的直接作用，主要承受垂直载荷、风荷载及导线与接触面上的摩擦力，事故情况下承受导线张力。输电线夹在输电线路的长期运行过程中，尤其在有大风等恶劣条件下，输电线夹的船体轴磨损严重甚至断裂，这直接影响线路的安全运行和人身财产安全，因此，对输电线夹的故障诊断很有意义。

现有技术存在以下不足：由于待检测的输电线路覆盖区域较大，检测出的数据没有预定义固定的模式存储，像生成的数据的类型、地理位置数据以及物联网生成的数据一样，在对这些庞大的数据进行大量且有效地储存上存在一定的难度，且对数据的读写操作较慢，导致检测工作的效率较低。

发明内容

为此，本发明提供一种基于关键点检测的输电线路线夹倾斜定量分析方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种基于关键点检测的输电线路线夹倾斜定量分析方法，包括以下具体步骤：

步骤一、通过无人机采集输电线路上的图像，并通过网络传输到远程的服务器端；

步骤二、输入多张目标图像，采用CNN网络对无人机采集的图像进行特征分割和预设的上下左右四个关键点的特征提取和分类；

步骤三、创建Redis非关系型数据库，将CNN特征提取和分类后的特征属性和对应的图像数据以键值的形式存储在该数据库中；

步骤四、redis持久化数据并对数据进行冗余筛选；

步骤五、自动清理剔除过期数据和释放内存；

步骤六、通过悬垂输电线夹上、下、左、右四个关键点坐标，计算上下两关键点的直线方程以及左右两关键点的直线方程，基于两直线方程的斜率计算两直线的夹角的数值，并将90度与该夹角的差的绝对值作为悬垂线夹倾角。

进一步的，在步骤二中，采用AlexNet CNN网络进行CNN特征提取，为了适应AlexNet网络的输入图像大小W×H，故将所有建议框变形为W×H，建议框有以下四种变形方式：

①考虑context的各向同性变形，建议框像周围像素扩充到W×H，若遇到图像边界则用建议框像素均值填充；

②不考虑context的各向同性变形，直接用建议框像素均值填充至W×H；

③各向异性变形，直接对图像就行缩放至W×H；

④变形前先进行边界像素填充处理，即向外扩展建议框边界，以上三种方法中分别采用padding＝0，padding＝16设置进行处理；