[发明专利]一种电力线异物检测方法

说明书

本发明公开了一种电力线异物检测方法，该方法为：利用相机采集电力线视频；将处理后的每帧图像进行线段检测，获得线段集合；在线段集合内，将相邻线段尾首连接组成连接线段，计算连接线段的斜率，并将连接线段斜率和与其相连的线段的斜率进行比较，如果斜率相同，则判定这两条线段之间存在异物，计算连接线段之间的长度，该长度值则为异物悬挂在电力线上的长度；否则，则判定这两条线段之间无异物。本发明能够自动检测线段并获得异物位置，降低劳动强度，提高工作人员的安全性。

技术领域

本发明属于电力设备上电力线异物检测技术领域，具体涉及一种电力线异物检测方法。

背景技术

近年来，虽然国家已经采取措施限制塑料袋的使用，但是日常生活中使用塑料袋的情况依然很多，加上大风等天气原因，塑料袋及塑料袋类似物极易悬挂在电力线上，风筝或者塑料袋等异物，如果悬挂在电力线上会导致高压线极限放电距离缩短，危及线下的路人和车等的安全，严重时甚至会引起大面积停电，所以研究一种及时检测电力线上异物的方法尤其重要。

目前，常用的是人工查找异物并人工去除的方法，然而该方法不仅劳动强度大，工作人员的安全也存在很大隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种电力线异物检测方法，能够自动检测线段并获得异物位置，降低劳动强度，提高工作人员的安全性。

实施本发明的具体步骤为：

步骤一：利用相机采集电力线视频；

步骤二：将步骤一处理后的每帧图像进行线段检测，获得线段集合；

步骤三：在线段集合内，将相邻线段尾首连接组成连接线段，计算连接线段的斜率，并将连接线段斜率和与其相连的线段的斜率进行比较，如果斜率相同，则判定这两条线段之间存在异物，计算连接线段之间的长度，该长度值则为异物悬挂在电力线上的长度；否则，则判定这两条线段之间无异物。

进一步地，步骤二具体为：

第1步：对每帧图像灰度化处理后进行高斯滤波；

第2步：计算第1步处理后图像的水平和垂直两个方向的梯度分量，进而获得梯度幅值和梯度方向；

第3步：对每副图像进行相位编组生成线段支持区；生成线段支持区的具体操作过程如下：

将空间按照360度方向进行Q等分，并对所划分的Q个区域方向进行标号，依据Q个区域方向，根据像素的梯度方向对应的所属区域方向，对图像中每个像素均进行标号，相同标号的像素形成的区域记为一个线段支持区；Q为自然数；

第4步：计算线段支持区的线段参数，线段参数包括线段与水平方向的夹角和端点坐标；

第5步：判断线段支持区的线段参数是否为有效参数，将有效参数对应的线段作为有效线段；判断过程如下：

有效线段提取算子γ设为如果γ大于设定的阈值I，则判定该线段支持区对应的线段参数为有效参数；如果γ小于或等于设定的阈值I，则判定该线段支持区对应的线段参数为无效参数；其中，N为线段支持区内所有像素点的数目，L为根据线段的起始点坐标确定的线段长度。

进一步地，第2步中图像中水平和垂直两个方向的梯度分量通过sobel算子获得。

进一步地，第4步中线段支持区的线段参数利用加权最小二乘算法获得。

进一步地，在执行步骤三之前，剔除线段集合中的异常线段，具体操作为：基于线段参数计算线段的斜率，并对所有线段的斜率取均值，进而获得线段斜率与均值差的绝对值，若所述绝对值大于设定的阈值II，则认为该线段为异常线段并将其从集合中删除；否则，则认为该线段为正常线段将其保留。