[发明专利]一种输电线路塔钢构件腐蚀检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种输电线路塔钢构件腐蚀检测方法及系统，首先获取输电线路塔钢构件图像；然后对获取钢构件蒙版图像和与钢构件位置相应的腐蚀区域蒙版图像，并将两者进行匹配融合；再实现腐蚀区域与相应直线角钢的准确映射；之后获取输电线路塔钢构件图像的腐蚀程度；最后依据输电线路塔钢构件图像的腐蚀程度对输电线路塔钢构件腐蚀情况进行分析，给出评价状态、腐蚀等级和处理措施。本发明可有效提高对输电线路塔钢构件腐蚀检测的效率和准确性，从而减少腐蚀引起的安全事故和经济损失，对电网安全运行具有重要意义。

技术领域

本发明属于电力系统缺陷诊断技术领域，涉及输电线路塔钢构件缺陷诊断，尤其涉及基于机器视觉的输电线路塔钢构件腐蚀检测技术。

背景技术

随着城市发展与电力负荷的增长，越来越多的输电塔拔地而起，这些电塔越来越多地用到钢构件。

大规模的输电塔建设与使用，其带来的电塔钢构件的检测修复以及安全问题不容忽视。大多数输电塔工作环境恶劣，例如位于野外的输电塔受到环境变化影响较大，工业区电塔易受到排放物腐蚀等，必须对此类输电塔进行及时有效的维修防护，否则其可能因腐蚀出现突发性的结构损坏，例如钢构件因锈蚀穿透折断失效、螺栓锈蚀失效、塔脚锈蚀折断等，将严重影响输电线路稳定，甚至出现倒塌，电线断裂等威胁周围居民安全和生态环境的重大安全事故。所以，制定电塔防腐检修计划，定期对输电线路电塔钢构件腐蚀失效情况的全方位检测，并按照检测结果采取有效的防护措施，对于保障输电线路安全工作，电网稳定运行有着重大意义。

钢构件腐蚀检测的传统方法包括交流阻抗测试法、漏磁检测法、涡流检测法、射线检测法以及超声检测法等，主要基于电磁波、声波等信号的发射与接收实现检测。此类技术可以对腐蚀情况进行初步分析，但无法获取可以直接观测的图像，也就无法通过实际图像对钢构件腐蚀情况进行判断分析并确定腐蚀等级。这个缺点直接导致了检测理论与实际操作使用的割裂。

将具有较高直观性和准确性的计算机视觉和数字图像处理技术应用于实测，开发而成的基于计算机视觉的钢构件腐蚀智能识别技术有助于解决以上技术痛点。在技术的实际运用中，钢构件腐蚀图像的采集一般依赖于专业的无人机飞行员按照一定的巡线要求，使用无人机搭载摄像头对输电线路进行拍摄得到，采集的大量图像及视频需要由专业的工程技术人员分析评估。在这个过程中的难点在于：无人机在电塔附近采集图像的操作极其危险，对于飞行员的操作技术有很高要求，同时，过于庞大的图像数据量加大了人工分析评审的工作量，延长检测周期，可能导致无法对输电线路杆塔的进行及时有效的应急防腐处理，导致安全事故的发生。而且目前的腐蚀识别检测技术采用的传统图像检测，是基于提取目标形状的边缘、轮廓特征，使用不同大小的滑动窗口进行滑动检测，但是在输电线路杆塔中对于包含多根钢构件的腐蚀图像分析中此方法不再适用。

综上所述，在城市高速化、现代化建设进程中，输电线路架设规模加大，工作环境更为复杂，现市场存有的传统钢构件腐蚀检测技术及方案存在严重技术痛点，其识别效率和检测精度无法满足日益增长的市场需求，亟待开发出一种适用于输电线路塔表面腐蚀检测的腐蚀智能检测方法，基于深度学习图像处理技术和智能视觉设备的运用，有效提高腐蚀检测的效率和精度，与防腐维修维护计划相结合，定期对电塔腐蚀情况进行全方面检测，并给出处理措施建议，延长输电线路塔使用寿命，减少腐蚀引起的安全事故和经济损失。

发明内容

本发明目的在于针对输电线路塔上钢构件腐蚀检测效率低下、显示效果不直观、复杂度较高等问题，提供一种输电线路塔钢构件腐蚀检测方法，能够实现对输电线路塔钢构件腐蚀程度高效率、高精度的检测，还可以进一步给出处理建议。

本发明的另一目的旨在提供一种输电线路塔钢构件腐蚀检测系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种输电线路塔钢构件腐蚀检测方法，包括以下步骤：

S1 获取输电线路塔钢构件图像；