[发明专利]绝缘子图像分割与缺陷检测方法、装置、存储介质及设备

权利要求书

1.一种绝缘子图像分割与缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取绝缘子图像；

利用滑动窗口将绝缘子图像分割，构建绝缘子图像数据集，对所述绝缘子图像数据集进行数据增强处理；

构建绝缘子缺陷检测模型；其中，所述绝缘子缺陷检测模型引入了注意力模块和加权的双向跨尺度特征金字塔网络；

利用数据增强后的绝缘子图像数据集对所述绝缘子缺陷检测模型进行训练，得到绝缘子缺陷检测固化模型；

通过所述绝缘子缺陷检测固化模型对图像中的绝缘子缺陷进行检测，获得绝缘子缺陷的检测结果和缺陷位置。

2.根据权利要求1所述的一种绝缘子图像分割与缺陷检测方法，其特征在于，所述的滑动窗口包括尺寸为1024*1024的滑动窗口和尺寸为2048*2048的滑动窗口，通过两个滑动窗口对所述绝缘子图像进行两次不同尺度的滑窗分割。

3.根据权利要求1所述的一种绝缘子图像分割与缺陷检测方法，其特征在于，所述对绝缘子图像数据集进行数据增强，包括步骤：对图像进行缩放、平移、翻折、旋转以及亮度的改变。

4.根据权利要求1所述的一种绝缘子图像分割与缺陷检测方法，其特征在于，所述绝缘子缺陷检测模型基于YOLOv5目标检测模型构建，通过所述绝缘子缺陷检测固化模型对图像中的绝缘子缺陷进行检测的步骤具体包括：

将所述绝缘子图像输入绝缘子缺陷检测固化模型，通过绝缘子缺陷检测固化模型提取绝缘子图像特征并融合，通过预测头获得绝缘子缺陷位置预测框，得到绝缘子缺陷的检测结果和缺陷位置。

5.根据权利要求1所述的一种绝缘子图像分割与缺陷检测方法，其特征在于，在利用滑动窗口将绝缘子图像分割之后，还包括：

按照设定的采样值，对分割后得到的若干子图进行下采样；

将下采样后的若干子图输入U-net模型进行图像分割，得到各子掩模图像；

对所述各子掩模图像进行形态学滤波，并合成与所述绝缘子图像尺寸一致的掩模图像。

6.根据权利要求5所述的一种绝缘子图像分割与缺陷检测方法，其特征在于，所述若干子图包括子图及其对应的设有人工标注的子掩模图；

在将下采样后的若干子图输入U-net模型进行图像分割，得到若干子掩模图像的步骤之前，还包括：

按照预设的抽样率，随机抽取部分子图作为训练样本；

按照以下方式，设置所述U-net模型的训练参数：训练批尺寸为4，学习率为10e^-6，网络分辨率为512×512，最大批数为50，丢失概率为0.5；

根据所述训练样本和所述U-net模型的训练参数，对所述U-net模型进行训练。

7.根据权利要求5所述的一种绝缘子图像分割与缺陷检测方法，其特征在于，在合成与所述绝缘子图像尺寸一致的掩模图像的步骤之后，还包括：

获取人工标注的绝缘子图像；

按照以下方式，获取所述掩模图像的精度：

其中，Dice(A,B)为所述掩模图像的精度，A为所述人工标注的绝缘子图像中的标注区域，B为所述掩模图像中的感兴趣区域。

8.一种绝缘子图像分割与缺陷检测装置，其特征在于，包括：

图像获取模块，用于获取绝缘子图像；

滑窗分割模块，用于利用滑动窗口将绝缘子图像分割，构建绝缘子图像数据集，对所述绝缘子图像数据集进行数据增强处理；

模型构建模块，用于构建绝缘子缺陷检测模型，其中，所述绝缘子缺陷检测模型包括注意力模块和加权的双向跨尺度特征金字塔网络；

模型训练模块，用于利用数据增强后的绝缘子图像数据集对所述绝缘子缺陷检测模型进行训练，得到绝缘子缺陷检测固化模型；

缺陷识别模块，用于通过所述绝缘子缺陷检测固化模型对图像中的绝缘子缺陷进行检测，获得绝缘子缺陷的检测结果和缺陷位置。