本發(fā)明涉及電網(wǎng)檢測技術領域，尤其涉及一種輸電線路覆冰厚度的檢測方法。

背景技術：

受地形和氣候的影響，我國成為世界上輸電線路覆冰重災國之一。我國許多地區(qū)都曾發(fā)生過輸電線路覆冰災害事故，由于輸電線路覆冰而造成的導線舞動、輸電線路斷線、桿塔傾斜倒塌和絕緣子閃絡等線路事故的頻繁發(fā)生，嚴重影響電力系統(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，對于預防輸電線路覆冰災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，一種是采用力學分析法，即在絕緣子上安裝力學傳感器，通過力學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，上述力學分析法通過力學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系比較復雜，例如風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，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確性，這時候需要工作人員對視頻攝像頭進行清冰處理，而在偏遠的重冰區(qū)，人工巡檢安全風險高、技術要求高、勞動強度大和工作效率低。此外，以上兩種方法需要工作人員對力學傳感器或視頻攝像頭進行現(xiàn)場安裝、維修及保養(yǎng)。

技術實現(xiàn)要素：

為克服相關技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種輸電線路覆冰厚度的檢測方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

本發(fā)明提供的一種輸電線路覆冰厚度的檢測方法包括以下步驟：接收無人機拍攝的輸電線路的圖像；根據(jù)紅外圖像和可見光圖像的圖像特征，對圖像進行圖像類型的分類；根據(jù)圖像的圖像類型，對圖像進行邊緣特征提?。桓鶕?jù)圖像的圖像類型，識別圖像中的導線；獲取圖像中的導線圖像直徑所占像素點個數(shù)；根據(jù)圖像分辨率、導線實際直徑和導線圖像直徑所占像素點個數(shù)，計算像素點實際直徑；獲取圖像中的覆冰導線圖像直徑所占像素點個數(shù)；根據(jù)導線實際直徑、像素點實際直徑和覆冰導線圖像直徑所占像素點個數(shù)，計算覆冰厚度；查詢圖像數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)圖像類型和覆冰厚度，判斷覆冰厚度的準確性。

優(yōu)選地，對圖像進行圖像類型的分類，包括：根據(jù)紅外圖像和可見光圖像的圖像特征，對圖像進行圖像類型的分類，得到圖像的第一圖像類型；對比圖像數(shù)據(jù)庫中的標準紅外圖像和標準可見光圖像，對圖像進行圖像類型的分類，得到圖像的第二圖像類型；當?shù)谝粓D像類型與第二圖像類型相同時，確定圖像的圖像類型。

優(yōu)選地，查詢圖像數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)圖像類型和覆冰厚度，判斷覆冰厚度的準確性，包括：查詢圖像數(shù)據(jù)庫，并獲取與覆冰厚度對應的標準圖像；將圖像與標準圖像進行對比；當圖像與標準圖像中導線所占像素點個數(shù)偏差小于10％，覆冰厚度正確。

優(yōu)選地，根據(jù)圖像分辨率、導線實際直徑和導線圖像直徑所占像素點個數(shù)，計算像素點實際直徑包括：獲取圖像的圖像分辨率；根據(jù)圖像分辨率、導線實際直徑和導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，根據(jù)導線實際直徑、像素點實際直徑和覆冰導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)送的導線實際單位長度；根據(jù)圖像分辨率、像素點實際直徑和導線實際單位長度，計算導線實際單位長度對應的導線圖像單位長度；根據(jù)導線實際直徑、像素點實際直徑和覆冰導線圖像直徑所占像素點個數(shù)，計算導線圖像單位長度內(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，輸電線路覆冰厚度的檢測方法還包括：獲取用戶發(fā)送的包含圖像分辨率和導線實際直徑的輸入指令；根據(jù)輸入指令，更新存儲器中保存的圖像分辨率和導線實際直徑。

優(yōu)選地，輸電線路覆冰厚度的檢測方法還包括：對計算出的覆冰厚度進行校正，得到校正覆冰厚度。

優(yōu)選地，輸電線路覆冰厚度的檢測方法還包括：查詢圖像數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)圖像類型和覆冰厚度，判斷覆冰厚度的預警級別；根據(jù)預警級別，發(fā)送預警信號。

優(yōu)選地，對計算出的覆冰厚度進行校正，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線的多個圖像；分別計算出同一段導線的多個圖像對應的多個覆冰厚度；計算得出校正覆冰厚度，校正覆冰厚度為多個覆冰厚度的平均值。

優(yōu)選地，對計算出的覆冰厚度進行校正，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線的多個圖像；分別計算出同一段導線的多個圖像對應的多個覆冰厚度；計算得出校正覆冰厚度，校正覆冰厚度為多個覆冰厚度的平均值。

本發(fā)明提供的一種輸電線路覆冰厚度的檢測方法，包括以下步驟，接收無人機拍攝的輸電線路的圖像；根據(jù)紅外圖像和可見光圖像的圖像特征，對圖像進行圖像類型的分類；根據(jù)圖像的圖像類型，對圖像進行邊緣特征提?。桓鶕?jù)圖像的圖像類型，識別圖像中的導線；獲取圖像中的導線圖像直徑所占像素點個數(shù)；根據(jù)圖像分辨率、導線實際直徑和導線圖像直徑所占像素點個數(shù)，計算像素點實際直徑；獲取紅外圖像中的覆冰導線圖像直徑所占像素點個數(shù)；根據(jù)導線實際直徑、像素點實際直徑和覆冰導線圖像直徑所占像素點個數(shù)，計算覆冰厚度；查詢圖像數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)圖像類型和覆冰厚度，判斷覆冰厚度的準確性。采用上述方法檢測輸電線路的覆冰情況，相比于使用力學傳感器的力學分析法和使用視頻攝像頭的圖像分析法，無需要工作人員對力學傳感器或視頻攝像頭進行現(xiàn)場安裝、維修及保養(yǎng)，且受到的外界干擾因素較少，且使用本發(fā)明提供的輸電線路覆冰厚度的檢測方法對所拍攝的紅外圖像或可見光圖像進行處理，最終結果真實準確。

應當理解的是，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)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員而言，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輸電線路覆冰厚度的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輸電線路覆冰厚度的檢測裝置的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的另一種輸電線路覆冰厚度的檢測裝置的結構示意圖。

上述圖2-圖3中：1-圖像獲取模塊、2-圖像分類模塊、3-圖像邊緣特征提取模塊、4-圖像導線識別模塊、5-圖像分辨率計算模塊、6-覆冰厚度計算模塊、7-圖像數(shù)據(jù)庫查詢模塊、8-覆冰厚度準確性判斷模塊、9-覆冰厚度校正模塊、10-圖像對比模塊、11-覆冰厚度預警模塊。

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輸電線路覆冰厚度的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輸電線路覆冰厚度的檢測裝置的結構示意圖，圖3為本發(fā)明實施例提供的另一種輸電線路覆冰厚度的檢測裝置的結構示意圖。對于輸電線路覆冰厚度的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輸電線路覆冰厚度的檢測方法，包括以下步驟：

S110：接收無人機拍攝的輸電線路的圖像，通過遙控無人機及搭載無人機的紅外或者可見光相機，拍攝待測輸電線路導線的紅外圖像或者可見光圖像，由圖像獲取模塊1獲取紅外圖像或者可見光圖像。

S120：根據(jù)紅外圖像和可見光圖像的圖像特征，對圖像進行圖像類型的分類，S11O中由圖像獲取模塊1獲取圖像傳至圖像分類模塊2，圖像分類模塊2根據(jù)紅外圖像和可見光圖像的成像特點和曝光率等特點，分辨圖像類型是紅外圖像還是可見光圖像。

S130：根據(jù)圖像的圖像類型，對圖像進行邊緣特征提取，S12O中由圖像分類模塊2分類過的圖像傳至圖像邊緣特征提取模塊3，圖像邊緣特征提取模塊3按照圖像類型分別對可見光圖像或者紅外圖像進行邊緣特征提取。

S140：根據(jù)圖像的圖像類型，識別圖像中的導線，S12O中由圖像分類模塊2分類過的圖像傳至圖像導線識別模塊4，經(jīng)過圖像導線識別模塊4識別出紅外圖像中的導線。

S150：獲取圖像中的導線圖像直徑所占像素點個數(shù)，圖像邊緣特征提取模塊3獲取圖像中的導線圖像直徑所占像素點個數(shù)n。

S160：根據(jù)圖像分辨率、導線實際直徑和導線圖像直徑所占像素點個數(shù)，計算像素點實際直徑，識別出的圖像中的導線及獲取圖像中的導線圖像直徑所占像素點個數(shù)n，傳至圖像分辨率計算模塊5，圖像分辨率計算模塊5通過已知的圖像分辨率、導線實際直徑D以及S150中獲取的導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。

S170：獲取圖像中的覆冰導線圖像直徑所占像素點個數(shù)，圖像邊緣特征提取模塊3首先采用邊緣檢測的方法識別出圖像中的覆冰導線，然后檢測圖像中的覆冰導線圖像直徑所占像素點個數(shù)m。

S180：根據(jù)導線實際直徑、像素點實際直徑和覆冰導線圖像直徑所占像素點個數(shù)，計算覆冰厚度，覆冰厚度計算模塊6通過S110-S170傳輸?shù)膶Ь€實際直徑D、像素點實際直徑d以及覆冰導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。

S190：查詢圖像數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)圖像類型和覆冰厚度，判斷覆冰厚度的準確性，覆冰厚度計算模塊6將覆冰厚度δ傳至圖像數(shù)據(jù)庫查詢模塊7，與圖像數(shù)據(jù)庫中覆冰厚度δ所對應的標準圖像對比以確定覆冰厚度δ的準確性。

實施例二

如圖3所示，本發(fā)明實施例提供的另一種輸電線路覆冰厚度的檢測裝置，其對應的另一種輸電線路覆冰厚度的檢測方法包括以下步驟：

S110：接收無人機拍攝的輸電線路的圖像，通過遙控無人機及搭載無人機的紅外或者可見光相機，拍攝待測輸電線路導線的紅外圖像或者可見光圖像，由圖像獲取模塊1獲取紅外圖像或者可見光圖像。

S120：根據(jù)紅外圖像和可見光圖像的圖像特征，對圖像進行圖像類型的分類，S11O中由圖像獲取模塊1獲取圖像傳至圖像分類模塊2，圖像分類模塊2根據(jù)紅外圖像和可見光圖像的成像特點和曝光率等特點，分辨圖像類型是紅外圖像還是可見光圖像。

S130：根據(jù)圖像的圖像類型，對圖像進行邊緣特征提取，S12O中由圖像分類模塊2分類過的圖像傳至圖像邊緣特征提取模塊3，圖像邊緣特征提取模塊3按照圖像類型分別對可見光圖像或者紅外圖像進行邊緣特征提取。

S140：根據(jù)圖像的圖像類型，識別圖像中的導線，S12O中由圖像分類模塊2分類過的圖像傳至圖像導線識別模塊4，經(jīng)過圖像導線識別模塊4識別出紅外圖像中的導線。

S150：獲取圖像中的導線圖像直徑所占像素點個數(shù)，圖像邊緣特征提取模塊3獲取圖像中的導線圖像直徑所占像素點個數(shù)n。

在執(zhí)行步驟S160之后，需要執(zhí)行以下步驟。

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

S160：根據(jù)圖像分辨率、導線實際直徑和導線圖像直徑所占像素點個數(shù)，計算像素點實際直徑，識別出的圖像中的導線及獲取圖像中的導線圖像直徑所占像素點個數(shù)n，傳至圖像分辨率計算模塊5，圖像分辨率計算模塊5通過已知的圖像分辨率、導線實際直徑D以及S150中獲取的導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。

S170：獲取圖像中的覆冰導線圖像直徑所占像素點個數(shù)，圖像邊緣特征提取模塊3首先采用邊緣檢測的方法識別出圖像中的覆冰導線，然后檢測圖像中的覆冰導線圖像直徑所占像素點個數(shù)m。

S180：根據(jù)導線實際直徑、像素點實際直徑和覆冰導線圖像直徑所占像素點個數(shù)，計算覆冰厚度，覆冰厚度計算模塊6通過S110-S170傳輸?shù)膶Ь€實際直徑D、像素點實際直徑d以及覆冰導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確性，S180包括以下步驟：

S181：接收用戶發(fā)送的導線實際單位長度。

S182：根據(jù)圖像分辨率、像素點實際直徑和導線實際單位長度，計算導線實際單位長度對應的導線圖像單位長度。

S183：根據(jù)導線實際直徑、像素點實際直徑和覆冰導線圖像直徑所占像素點個數(shù)，計算導線圖像單位長度內(nèi)的單位覆冰厚度。

S184：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確性，在步驟S180之后還包括以下步驟。

對計算出的覆冰厚度進行校正，得到校正覆冰厚度。由S180中覆冰厚度計算模塊6計算得到的覆冰厚度傳至覆冰厚度校正模塊9，并由覆冰厚度校正模塊9對其進行校正。

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

為提高校正的準確性，當采用不同圖像分辨率的無人機相機時，還可以包括步驟：獲取不同像素分辨率下拍攝的同一段導線的多個圖像；分別計算出同一段導線的多個紅外圖像對應的多個覆冰厚度；計算得出校正覆冰厚度，校正覆冰厚度為多個覆冰厚度的平均值。

為使圖像類型的判斷更具準確性，增加圖像對比模塊10，于是，在執(zhí)行S190前，直接執(zhí)行以下步驟：

根據(jù)紅外圖像和可見光圖像的圖像特征，對圖像進行圖像類型的分類，得到圖像的第一圖像類型；對比圖像數(shù)據(jù)庫中的標準紅外圖像和標準可見光圖像，對圖像進行圖像類型的分類，得到圖像的第二圖像類型；當?shù)谝粓D像類型與第二圖像類型相同時，確定圖像的圖像類型。

S190：查詢圖像數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)圖像類型和覆冰厚度，判斷覆冰厚度的準確性，覆冰厚度計算模塊6將覆冰厚度δ傳至圖像數(shù)據(jù)庫查詢模塊7，與圖像數(shù)據(jù)庫中覆冰厚度δ所對應的標準圖像對比以確定覆冰厚度δ的準確性。

具體地，S190包括以下步驟：

S191：查詢圖像數(shù)據(jù)庫，并獲取與覆冰厚度對應的標準圖像。

S192：將圖像與標準圖像進行對比。

S193：當圖像與標準圖像中導線所占像素點個數(shù)偏差小于10％，覆冰厚度正確。

為提醒用戶當前預警級別，增設覆冰厚度預警模塊11，其可根據(jù)不同預警級別發(fā)出不同的報警聲音以提示用戶，于是，在步驟S190之后還包括以下步驟。

查詢圖像數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)圖像類型和覆冰厚度，判斷覆冰厚度的預警級別；根據(jù)預警級別，發(fā)送預警信號。

本領域技術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、用途或者適應性變化，這些變型、用途或者適應性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。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利要求指出。

應當理解的是，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構，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利要求來限制。