[发明专利]配网绝缘导线剥皮操作的视觉识别与控制方法

权利要求书

1.一种配网绝缘导线剥皮操作的视觉识别与控制方法，其特征在于，包括：

基于YOLOX-s目标检测算法建立绝缘导线识别模型；

获取配网架空绝缘导线剥皮时的高清图像，并将其输入至绝缘导线识别模型获得所述绝缘导线形态特征；

基于所述绝缘导线形态特征对剥皮机刀片的进给量进行调整。

2.如权利要求1所述的配网绝缘导线剥皮操作的视觉识别与控制方法，其特征在于：所述绝缘导线识别模型采用改进YOLOX-s目标检测算法对绝缘导线高清图像进行剥皮过程形态检测，包括：

在原YOLOX-s网络基础上，对颈部使用小型双向特征金字塔网络进行改进，并采用GIOU-Loss作为边界框损失函数。

3.如权利要求2所述的配网绝缘导线剥皮操作的视觉识别与控制方法，其特征在于：所述小型双向特征金字塔网络，包括：

当输入大小为(640，640，3)时，小型双向特征金字塔网络的三个输入特征层分别为各融合节点输出的计算公式如下：

其中，Conv表示卷积操作，Resize表示对输入进行上采样或下采样操作，ω_i≥0是可学习的权重，ε＝0.0001是一个保证数值稳定的小量。

4.如权利要求3所述的配网绝缘导线剥皮操作的视觉识别与控制方法，其特征在于，还包括：

所述小型双向特征金字塔网络输出三个加强特征提取后的特征层，其形状大小分别为经过解耦头预测后，每个特征层获得三个预测结果，分别是目标框的坐标、目标框前景背景判断、目标框的类别。

5.如权利要求2所述的配网绝缘导线剥皮操作的视觉识别与控制方法，其特征在于：所述GIOU-Loss边界框损失函数表示为：

其中，A是预测矩形框，B是真实矩形框，I是A与B交集面积，U是A与B并集面积，A^c表示A与B的最小外接矩形面积。

6.如权利要求2所述的配网绝缘导线剥皮操作的视觉识别与控制方法，其特征在于：所述绝缘导线的形态特征，包括绝缘层、金属导线层和金属导线刮痕。

7.如权利要求6所述的配网绝缘导线剥皮操作的视觉识别与控制方法，其特征在于：所述绝缘导线识别模型将不同形态的绝缘导线作为感兴趣区域，进行不同的标注和框定所述感兴趣区域的位置信息，然后将感兴趣区域与架空绝缘线数据库进行匹配，确定感兴趣区域存在哪种形态的绝缘导线图像。

8.如权利要求1所述的配网绝缘导线剥皮操作的视觉识别与控制方法，其特征在于，还包括一种金属导线刮痕检测方法：

所述金属导线刮痕检测方法使用黑帽算法将灰度图像转换成二值化图像后，提取刮痕的图像特征，再使用BLOB检测对刮痕的特征进行有无检测。

9.如权利要求1所述的配网绝缘导线剥皮操作的视觉识别与控制方法，其特征在于：所述剥皮机包括四个电机，分别控制线夹、刀头进退、刀头切割和切割结束后的收尾工作。

10.如权利要求9所述的配网绝缘导线剥皮操作的视觉识别与控制方法，其特征在于：所述剥皮机的电机速度采用PID控制算法，所述控制算法表示为：

其中，e(t)为速度差的函数，K_p为比例系数，K_i为积分系数，K_d为微分系数。由于作业过程中，对电机的控制性能上有极高的要求，所以使用PID算法其目的是为了让电机编码器的值，即电机的速度稳定在一个值。