[发明专利]一种基于无人机高光谱的绝缘子老化检测方法

说明书

本发明提供一种基于无人机高光谱的绝缘子老化检测方法，该方法应用于无人机巡航检测系统，所述系统包括无人机模组、高光谱成像模组和控制计算机模组，所述高光谱成像模组设置于无人机模组上，所述无人机模组与控制计算机模组数据互通，该方法使用无人机高光谱检测技术实现绝缘子的在线检测，并引入降雨前后的检测获取两组绝缘子高光谱数据，通过数据匹配以及差分剔除绝缘子污损对绝缘子老化检测的影响，并通过绝缘子老化光谱数据库实现绝缘子老化分级，从而有效提高绝缘子老化检测的准确性。

技术领域

本发明涉及光学检测技术领域，尤其涉及一种基于无人机高光谱的绝缘子老化检测方法。

背景技术

在电力行业中，硅橡胶复合绝缘子因为具有耐污染性好、重量轻、机械强度高、安装维修方便等优点被应用广泛，由于硅橡胶复合绝缘子的工作环境在高压电塔上，对其在工作过程中的老化状态进行现场检测较为不便。高光谱技术最初是为遥感设计开发的技术，目前常应用于天文学、农业、制药和医学等领域，采用高光谱成像技术对公作中的硅橡胶复合绝缘子的老化程度进行光学诊断是一种较为合理的监测方法。但硅橡胶复合绝缘子在长期工作过程中其表面会产生污秽，由于绝缘子老化与绝缘子污秽不易区分，使得检测结果不够准确，目前还没有较好的方法能够解决该问题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于无人机高光谱的绝缘子老化检测方法，以克服或至少部分解决现有技术所存在的上述问题。

为实现上述发明目的，本发明提供一种基于无人机高光谱的绝缘子老化检测方法，所述方法应用于无人机巡航检测系统，所述系统包括无人机模组、高光谱成像模组和控制计算机模组，所述高光谱成像模组设置于无人机模组上，所述无人机模组与控制计算机模组数据互通，所述方法具体包括以下步骤：

控制计算机模组控制无人机模组在降雨前后分别开展高光谱巡航检测；

无人机模组在降雨前后分别针对绝缘子进行高光谱扫描成像，生成绝缘子高光谱数据，控制计算机模组分别获取并保存降雨前后的两组绝缘子高光谱数据；

控制计算机模组使用无人机高光谱图像匹配算法提取绝缘子空间位置偏移，对校正了空间位置偏移的高光谱数据进行差值，进行绝缘子老化检测。

进一步的，所述控制计算机模组在无人机模组开展高光谱巡航检测时，还记录无人机模组的飞行数据，所述飞行数据包括全球定位信息、高度信息、速度信息和无人机姿态信息。

进一步的，所述绝缘子高光谱数据为三维数组Img0[m,g,k]，其中m和g为大于0的整数，第一维度m为水平空间维度，第二维度g为光谱维度，第三维度k为离散时间序列维度，所述离散时间序列维度的时间间隙为t秒，第三维度k相邻两个序号对应的竖直空间维度间隔为vt。

进一步的，所述无人机模组在开展高光谱巡航检测时，无人机模组的运行方向与高光谱成像模组中的狭缝方向垂直。

进一步的，所述控制计算机模组控制无人机模组在降雨前后分别开展高光谱巡航检测，具体包括以下步骤：

控制计算机模组控制无人机模组在降雨前进行高光谱巡航检测，获取降雨前的高光谱数据的三维数组Img0[m,g,k]_b，同时记录无人机模组的飞行数据；

在降雨后T小时内，控制计算机模块根据降雨前无人机模组进行高光谱巡航检测时的飞行数据，控制无人机模组再次进行高光谱巡航检测，并获取降雨后的高光谱数据Img0[m,g,k]_a。

进一步的，所述使用无人机高光谱图像匹配算法提取绝缘子空间位置偏移，具体包括以下步骤：

在相同的飞行数据记录参数下，获取降雨前后的高光谱三维数组Img0[m,g,k]_b和Img0[m,g,k]_a；