本發(fā)明涉及電網(wǎng)檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于無人機紅外圖像的輸電線路覆冰檢測方法。

背景技術(shù)：

受地形和氣候的影響，我國成為世界上輸電線路覆冰重災(zāi)國之一。我國許多地區(qū)都曾發(fā)生過輸電線路覆冰災(zāi)害事故，由于輸電線路覆冰而造成的導(dǎo)線舞動、輸電線路斷線、桿塔傾斜倒塌和絕緣子閃絡(luò)等線路事故的頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。通過分析輸電線路覆冰災(zāi)害事故發(fā)現(xiàn)，線路事故一般滯后于惡劣天氣幾天后發(fā)生，而輸電線路的重冰區(qū)大都處于偏遠山區(qū)，導(dǎo)致監(jiān)控重冰區(qū)覆冰情況十分困難。因此，第一時間掌握輸電線路覆冰情況，對于預(yù)防輸電線路覆冰災(zāi)害事故具有重要意義。

目前，針對輸電線路的覆冰檢測方法有兩種，一種是采用力學(xué)分析法，即在絕緣子上安裝力學(xué)傳感器，通過力學(xué)傳感器對絕緣子所承受的拉力進行監(jiān)測，進而反映輸電線路覆冰前后重量的變化，最后工作人員由模型計算出輸電線路當(dāng)前覆冰厚度。另一種更為直觀的是圖像分析法，即在桿塔上安裝攝像頭，對輸電線路進行實時視頻監(jiān)控，工作人員通過現(xiàn)場攝像頭拍攝的視頻圖像觀察現(xiàn)場覆冰情況。

但是，上述力學(xué)分析法通過力學(xué)傳感器對絕緣子所承受的拉力進行監(jiān)測，但是由于造成輸電線路覆冰的因素很多且各種因素的相互關(guān)系比較復(fù)雜，例如風(fēng)速不僅會改變絕緣子的傾斜角度，而且會對輸電線路的覆冰分布造成影響，因此絕緣子拉力與線路覆冰分布、型式等之間的關(guān)系不能精確確定。而通過安裝視頻監(jiān)控實現(xiàn)的圖像分析法，雖然可以現(xiàn)場情況直觀地展現(xiàn)給工作人員，但是在惡劣天氣情況下，視頻攝像頭也有可能出現(xiàn)覆冰的情況，導(dǎo)致拍攝圖像的模糊，影響工作人員判斷輸電線路覆冰情況的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種基于無人機紅外圖像的輸電線路覆冰檢測方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種基于無人機紅外圖像的輸電線路覆冰檢測方法，其特征在于，所述基于無人機紅外圖像的輸電線路覆冰檢測方法包括以下步驟：

獲取無人機紅外相機拍攝的紅外圖像；識別所述紅外圖像中的導(dǎo)線；獲取所述紅外圖像中的導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)；根據(jù)圖像分辨率、導(dǎo)線實際直徑和所述導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)，計算像素點實際直徑；獲取所述紅外圖像中的覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)；根據(jù)所述導(dǎo)線實際直徑、像素點實際直徑和覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)，計算覆冰厚度。

優(yōu)選地，所述基于無人機紅外圖像的輸電線路覆冰檢測方法還包括：獲取用戶發(fā)送的包含所述圖像分辨率和導(dǎo)線實際直徑的輸入指令；根據(jù)所述輸入指令，更新存儲器中保存的圖像分辨率和導(dǎo)線實際直徑。

優(yōu)選地，所述基于無人機紅外圖像的輸電線路覆冰檢測方法還包括：對計算出的所述覆冰厚度進行校正，得到校正覆冰厚度。

優(yōu)選地，所述獲取無人機紅外相機拍攝的紅外圖像，包括：接收用戶發(fā)送的紅外圖像的獲取頻率；根據(jù)所述獲取頻率，獲取所述紅外圖像。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述導(dǎo)線實際直徑、像素點實際直徑和覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)，計算覆冰厚度，包括：接收用戶發(fā)送的導(dǎo)線實際單位長度；根據(jù)所述圖像分辨率、像素點實際直徑和導(dǎo)線實際單位長度，計算所述導(dǎo)線實際單位長度對應(yīng)的導(dǎo)線圖像單位長度；根據(jù)所述導(dǎo)線實際直徑、像素點實際直徑和覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)，計算導(dǎo)線圖像單位長度內(nèi)的單位覆冰厚度；根據(jù)單位覆冰厚度，采用求平均值的方法，計算覆冰厚度。

優(yōu)選地，所述根據(jù)圖像分辨率、導(dǎo)線實際直徑和所述導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)，計算像素點實際直徑，包括：獲取所述無人機紅外相機的圖像分辨率；根據(jù)所述圖像分辨率、導(dǎo)線實際直徑和所述導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)，計算像素點實際直徑。

優(yōu)選地，所述對計算出的所述覆冰厚度進行校正，得到校正覆冰厚度，包括：獲取相同像素分辨率下拍攝的同一段導(dǎo)線的多個紅外圖像；分別計算出同一段導(dǎo)線的多個紅外圖像對應(yīng)的多個覆冰厚度；計算得出校正覆冰厚度，所述校正覆冰厚度為多個覆冰厚度的平均值。

優(yōu)選地，所述對計算出的所述覆冰厚度進行校正，得到校正覆冰厚度，包括：獲取不同像素分辨率下拍攝的同一段導(dǎo)線的多個紅外圖像；分別計算出同一段導(dǎo)線的多個紅外圖像對應(yīng)的多個覆冰厚度；計算得出校正覆冰厚度，所述校正覆冰厚度為多個覆冰厚度的平均值。

本發(fā)明提供的一種基于無人機紅外圖像的輸電線路覆冰檢測方法，包括以下步驟，獲取無人機紅外相機拍攝的紅外圖像；識別所述紅外圖像中的導(dǎo)線；獲取所述紅外圖像中的導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)；根據(jù)圖像分辨率、導(dǎo)線實際直徑和所述導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)，計算像素點實際直徑；獲取所述紅外圖像中的覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)；根據(jù)所述導(dǎo)線實際直徑、像素點實際直徑和覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)，計算覆冰厚度。采用上述方法檢測輸電線路的覆冰情況，相比于使用力學(xué)傳感器的力學(xué)分析法和使用視頻攝像頭的圖像分析法，收到的外界干擾因素較少，基于無人機拍攝的紅外圖像清晰直觀，再使用本發(fā)明提供的輸電線路覆冰檢測方法對所拍攝的紅外圖像進行處理，最終結(jié)果真實準(zhǔn)確。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種基于無人機紅外圖像的輸電線路覆冰檢測方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種基于無人機紅外圖像的輸電線路覆冰檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的另一種基于無人機紅外圖像的輸電線路覆冰檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

上述圖2-圖3中：1-紅外圖像獲取模塊、2-紅外圖像處理模塊、3-覆冰導(dǎo)線檢測模塊、4-圖像分辨率計算模塊、5-覆冰厚度計算模塊、6-覆冰厚度矯正模塊。

具體實施方式

這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

參見圖1，圖1為本發(fā)明實施例提供的一種基于無人機紅外圖像的輸電線路覆冰檢測方法的流程示意圖，圖2為本發(fā)明實施例提供的一種基于無人機紅外圖像的輸電線路覆冰檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本發(fā)明實施例提供的另一種基于無人機紅外圖像的輸電線路覆冰檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。對于基于無人機紅外圖像的輸電線路覆冰檢測方法的實施方式可以參看以下幾個實施例：

實施例一

如圖1和圖2所示，本發(fā)明實施例提供的一種基于無人機紅外圖像的輸電線路覆冰檢測方法，包括以下步驟：

S110：獲取無人機紅外相機拍攝的紅外圖像。

其中，通過遙控?zé)o人機及搭載無人機的紅外相機，拍攝待測輸電線路導(dǎo)線的紅外圖像，由紅外圖像獲取模塊1獲取紅外圖像。

S120：識別所述紅外圖像中的導(dǎo)線。

其中，S11O中由紅外圖像獲取模塊1獲取紅外圖像傳至紅外圖像處理模塊2，經(jīng)過紅外圖像處理模塊2中的覆冰導(dǎo)線檢測模塊3，覆冰導(dǎo)線檢測模塊3采用邊緣檢測的方法識別出紅外圖像中的導(dǎo)線。

S130：獲取所述紅外圖像中的導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)。

其中，覆冰導(dǎo)線檢測模塊3繼續(xù)檢測出識別出的紅外圖像中的導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)n。

S140：根據(jù)圖像分辨率、導(dǎo)線實際直徑和所述導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)，計算像素點實際直徑。

其中，S12O中識別出的紅外圖像中的導(dǎo)線及獲取所述紅外圖像中的導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)n，傳至紅外圖像處理模塊2中的圖像分辨率計算模塊4，通過已知的圖像分辨率、導(dǎo)線實際直徑D以及S120中檢測出的導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)n，就可計算出像素點實際直徑d＝D/n。

S150：獲取所述紅外圖像中的覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)。

其中，S11O中由紅外圖像獲取模塊1獲取紅外圖像傳至紅外圖像處理模塊2，經(jīng)過紅外圖像處理模塊2中的覆冰導(dǎo)線檢測模塊3，覆冰導(dǎo)線檢測模塊3首先采用邊緣檢測的方法識別出紅外圖像中的覆冰導(dǎo)線，然后檢測紅外圖像中的覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)m。

S160：根據(jù)所述導(dǎo)線實際直徑、像素點實際直徑和覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)，計算覆冰厚度。

其中，紅外圖像處理模塊2中的覆冰厚度計算模塊5通過S110-S150傳輸?shù)膶?dǎo)線實際直徑D、像素點實際直徑d以及覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)m，就可以計算出覆冰厚度δ＝(md-D)/2。

實施例二

如圖1和圖3所示，本發(fā)明實施例提供的另一種基于無人機紅外圖像的輸電線路覆冰檢測方法，包括以下步驟：

S110：獲取無人機紅外相機拍攝的紅外圖像。

其中，通過遙控?zé)o人機及搭載無人機的紅外相機，拍攝待測輸電線路導(dǎo)線的紅外圖像，由紅外圖像獲取模塊1獲取紅外圖像。

在執(zhí)行完步驟S110之后，直接執(zhí)行以下步驟。

接收用戶發(fā)送的紅外圖像的獲取頻率；根據(jù)所述獲取頻率，獲取所述紅外圖像。

其中，通過遙控?zé)o人機及搭載無人機的紅外相機，按照一定的拍攝頻率拍攝待測輸電線路導(dǎo)線的紅外圖像，由紅外圖像按照拍攝頻率由紅外圖像獲取模塊1獲取紅外圖像。

S120：識別所述紅外圖像中的導(dǎo)線。

其中，S11O中由紅外圖像獲取模塊1獲取紅外圖像傳至紅外圖像處理模塊2，經(jīng)過紅外圖像處理模塊2中的覆冰導(dǎo)線檢測模塊3，覆冰導(dǎo)線檢測模塊3采用邊緣檢測的方法識別出紅外圖像中的導(dǎo)線。

S130：獲取所述紅外圖像中的導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)。

其中，覆冰導(dǎo)線檢測模塊3繼續(xù)檢測出識別出的紅外圖像中的導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)n。

另外，執(zhí)行步驟S130之后執(zhí)行以下步驟。

獲取用戶發(fā)送的包含所述圖像分辨率和導(dǎo)線實際直徑的輸入指令；根據(jù)所述輸入指令，更新存儲器中保存的圖像分辨率和導(dǎo)線實際直徑。

S140：根據(jù)圖像分辨率、導(dǎo)線實際直徑和所述導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)，計算像素點實際直徑。

其中，S12O中識別出的紅外圖像中的導(dǎo)線及獲取所述紅外圖像中的導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)n，傳至紅外圖像處理模塊2中的圖像分辨率計算模塊4，通過已知的圖像分辨率、導(dǎo)線實際直徑D以及S120中檢測出的導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)n，就可計算出像素點實際直徑d＝D/n。

S150：獲取所述紅外圖像中的覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)。

其中，S11O中由紅外圖像獲取模塊1獲取紅外圖像傳至紅外圖像處理模塊2，經(jīng)過紅外圖像處理模塊2中的覆冰導(dǎo)線檢測模塊3，覆冰導(dǎo)線檢測模塊3首先采用邊緣檢測的方法識別出紅外圖像中的覆冰導(dǎo)線，然后檢測紅外圖像中的覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)m。

S160：根據(jù)所述導(dǎo)線實際直徑、像素點實際直徑和覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)，計算覆冰厚度。

其中，紅外圖像處理模塊2中的覆冰厚度計算模塊5通過S110-S150傳輸?shù)膶?dǎo)線實際直徑D、像素點實際直徑d以及覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)m，就可以計算出覆冰厚度δ＝(md-D)/2。

另外，為提高覆冰厚度計算的準(zhǔn)確性，S160包括以下步驟：

S161：接收用戶發(fā)送的導(dǎo)線實際單位長度。

S162：根據(jù)所述圖像分辨率、像素點實際直徑和導(dǎo)線實際單位長度，計算所述導(dǎo)線實際單位長度對應(yīng)的導(dǎo)線圖像單位長度。

S163：根據(jù)所述導(dǎo)線實際直徑、像素點實際直徑和覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點個數(shù)，計算導(dǎo)線圖像單位長度內(nèi)的單位覆冰厚度。

S164：根據(jù)單位覆冰厚度，采用求平均值的方法，計算覆冰厚度。

為了進一步提高覆冰厚度計算的準(zhǔn)確性，在步驟S160之后還包括以下步驟。

對計算出的所述覆冰厚度進行校正，得到校正覆冰厚度。

其中，由S160中覆冰厚度計算模塊5計算得到的覆冰厚度傳至覆冰厚度校正模塊6，并由覆冰厚度校正模塊6對其進行校正。

當(dāng)采用相同圖像分辨率的無人機紅外相機時，包括步驟：獲取相同像素分辨率下拍攝的同一段導(dǎo)線的多個紅外圖像；分別計算出同一段導(dǎo)線的多個紅外圖像對應(yīng)的多個覆冰厚度；計算得出校正覆冰厚度，所述校正覆冰厚度為多個覆冰厚度的平均值。

為提高校正的準(zhǔn)確性，當(dāng)采用不同圖像分辨率的無人機紅外相機時，還可以包括以下步驟：獲取不同像素分辨率下拍攝的同一段導(dǎo)線的多個紅外圖像；分別計算出同一段導(dǎo)線的多個紅外圖像對應(yīng)的多個覆冰厚度；計算得出校正覆冰厚度，所述校正覆冰厚度為多個覆冰厚度的平均值。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實踐這里發(fā)明的公開后，將容易想到本發(fā)明的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識或慣用技術(shù)手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。