[发明专利]基于红外图像处理的导线散股检测方法

说明书

本发明公开了一种基于红外图像处理的导线散股检测方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，输入输电导线的红外图像，转换到L通道；步骤2，对L通道的图像进行高斯滤波和Laplace滤波，确定潜在直线像素；步骤3，计算图像P的潜在直线像素的主曲率和主方向；步骤4，直线提取，步骤5，对步骤4中提取的直线图像ω进行形态学处理，步骤6，将导线区域中的像素点灰度值转换为温度值，得到导线区域每个像素点对应的温度值；步骤7，建立导线交流电阻温升模型；步骤8，计算出完好导线的交流电阻均值R_ac；步骤9，对待检测图片进行处理后，计算待测对应的交流电阻R_t，并判定是否出现散股。解决了传统巡检方式检测导线散股困难的问题。

技术领域

本发明属于电力设备监测技术领域，具体涉及一种基于红外图像处理的导线散股检测方法。

背景技术

随着经济迅猛的发展，国民的日常生产和生活对能源的需求逐渐增长，而电能作为我国的主要能源所占的比重越来越高，电力线作为电力系统的主要组成部分，是电力系统安全运行的基础。目前，我国长距离电力输配的主要方式是高压和超高压架空输电线。高压输电线大多数采用钢芯铝绞线，受到风载、舞动、覆冰、空气气候、空气污染和施工破坏等因素的影响，容易产生局部疲劳损伤，出现散股或断股的现象。导线散股缺陷会在不同程度上会降低导线的机械强度，甚至可能直接影响导电性能，降低导线输送效率，引发安全隐患。但由于输电线路一般架设在野外，覆盖面广，地质条件和气象条件复杂多变，因此，要搜集平时的故障信息并进行分析，根据具体情况提出相应的防治措施，保证送电线路的安全高效运行，一直是一个难题。

各地供电局大多采用人工检测法作为输电线断股、散股、损伤故障的检测方法。但这种方法只有在高压输电线导线出现大面积和长距离断股、损伤故障时，导体的表面特征才能观测到明显的变化，运用此法对高压输电线导线状况进行检测，诊断输电导线的断股、损伤故障局限较大。本发明采用红外检测技术检测导线散股故障。红外检测技术具有非接触性、安全可靠、检测速度快、判断准确、操作方便等传统检测方法难以比拟的优点，利用红外检测技术对高压输电线路上的各种设备进行在线发热检测，近年来被广泛应用到电力系统的故障检测中。目前国内外采用红外图像处理方法诊断输电导线散股的研究较少，而传统的人工检测法不仅耗费人力财力，还存在巡检不到位，隐患消除不及时的情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于红外图像处理的导线散股检测方法，解决了传统巡检方式检测导线散股困难的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种基于红外图像处理的导线散股检测方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，输入输电导线的红外图像，提取RGB三个通道，转换至CIE XYZ空间后变换转换到L通道；

步骤2，对步骤1得到的L通道的图像进行高斯滤波和Laplace滤波得到结果图像，当Laplace滤波后得到的灰度值大于所设阈值，确定其为潜在直线像素；

步骤3，计算图像P的潜在直线像素的主曲率和主方向；

步骤4，直线提取，将步骤3中得到的特征向量的主方向矢量归一化，创建矩阵U，当归一化的图像P的灰度值不为0时，在矩阵U对应位置的值为1；遍历矩阵U，当两个像素点间的点乘大于设定阈值时，提取提起后一个点作为直线上的点；

步骤5，对步骤4中提取的直线图像ω进行形态学处理，选用矩形结构元素，先进行膨胀处理，然后再对膨胀后的图像进行腐蚀处理，膨胀时选用的矩形结构元素的两边长都设为c个像素，腐蚀时选用的矩形结构元素的两边长都设为d个像素，达到检测到的导线断裂部分被连接起来的效果以为拍摄距离和导线类型的选择，选择的结构元素的像素点不同；

步骤6，将导线区域中的像素点灰度值转换为温度值，得到导线区域每个像素点对应的温度值；

步骤7，建立导线交流电阻温升模型；