输电线路对绝缘子破损航拍图像检测仿真

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1、第33卷第04期计算机仿真2016年4月文章编号：1006—9348(2016)04—0176一04输电线路对绝缘子破损航拍图像检测仿真廖圣龙，安居白(大连海事大学信息科学与技术学院，辽宁大连116026)摘要：绝缘子的破损对输电线路的安全运行有很大的影响，为了尽快发现破损的绝缘子，需要一种准确的高效的绝缘子破损检测方法，然而航拍图像的复杂背景以及不同的绝缘子种类会极大的增加了检测难度，传统的检测方法很难达到需要的检测准确度，为解决上述问题提出了一种局部特征和直线拟合的检测方法。首先提取绝缘子的局部特征，并通过特征匹配将航拍

2、图像中的绝缘子分割出来，然后对绝缘子中提取出来的特征点进行直线拟合，获得图像中绝缘子的倾斜角度，最后对矫正后的绝缘子区域进行垂直投影，根据投影的结果可以判断是否破损以及破损位置。实验结果证明，算法能够准确的排除背景干扰，准确检测出绝缘子的破损情况。关键词：局部特征；直线拟合；破损检测中图分类号：TP391文献标识码：BDefectDetectionofAerialInsulatorImagesinTransmissionLineLIAOSheng—long，ANJu—bai(CollegeofInformationScien

3、ceandTechnology，DalianMaritimeUniversity，DalianLiaoning16026，China)ABSTRACT：Thebreakageoftheinsulatorhasgreatinfluenceonthesafeoftransmissionlines，andinsulatordefectdetectionwithcomplexbackgroundanddifferenttypesofinsulatorisacomplexwork．Thispaperproposesaninsula·t

4、ordefectdetectionmethodbasedonlocalfeatureandlinefitting．First，localfeaturesofinsulatorareextracted，andtheinsulatorintheinputimageisdetectedbyfeaturematching．Then，astraightlinefittingisusedforallfeaturepointsoftheinsulatortoobtainthetiltangleoftheinsulator．Finally，

5、thedefectpartisdetectedbytheverticalpro—jectionoftheinsulator．Theexperimentalresultsshowthatthealgorithmcanaccuratelyremovethenoiseofback．ground，anddetectthedamageofinsulator．KEYWORDS：Localfeature：Linefitting；Defectdetection1引言输电线路是电力输送的载体，对电网的安全、可靠运行起着至关重要的作用。输电线一

6、般都处于户外环境，不但长期经历着风吹日晒、雨雪、电闪雷击、污移及沉陷等外界环境的侵害，同时还承受着电力负荷和机械载荷的内部压力。上述因素给输电环节带来很大的危害，对国家电网的安全运行构成严重的潜在威胁。因此输电线路的巡检就是十分重要的维护措施，其中输电线巡检(直升机)的一项重要的任务就是检查输电线路上各个关键部件的状态是否合格，这项任务关系到整条输电线路是否能够正常运行，其中绝缘子的破损基金项目：国家自然科学基金(61471079，61201454)；国家科技支撑计划(2013418025)收稿日期：2015—12—09修回

7、13期：2015—12—28—176一是一个很容易引起的电网事故的因素，因此对它进行定期的排检是很必要的¨’3J。传统的监控和排检方式是对直升机拍摄下来的输电线的视频和图像进行人工排查，这个方式耗时耗力，并且由于数据量大容易出现错误的判断。如今，计算机视觉技术如今已经越来越成熟，应用也迎来越广泛，可以尝试利用这项技术解决这个难题。目前比较常用的方法是利用绝缘子的结构特征来检测绝缘子是否有破损‘4。o，其原理就是可以把绝缘子看作一个椭圆的有序的序列或者一组曲线特征的集合，以此可以很容易的判断出绝缘子上是否有破损，并可以找到破损

8、的位置。然而，这类方法都是需要有完美的边缘检测效果，但在实际的情况中，图像的背景是复杂多变的，这会极大的影响边缘检测的结果，进而影响这类算法处理的准确性和鲁棒性。此外，还有利用背景差分法检测绝缘子破损，其原理是通过当前帧图像和背景帧图像的相减来检测绝缘子的破损【8儿9

9、，而背景帧图像的建立