本發(fā)明涉及電網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于無人機(jī)紅外圖像的輸電線路覆冰檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

受地形和氣候的影響，我國成為世界上輸電線路覆冰重災(zāi)國之一。我國許多地區(qū)都曾發(fā)生過輸電線路覆冰災(zāi)害事故，由于輸電線路覆冰而造成的導(dǎo)線舞動(dòng)、輸電線路斷線、桿塔傾斜倒塌和絕緣子閃絡(luò)等線路事故的頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。通過分析輸電線路覆冰災(zāi)害事故發(fā)現(xiàn)，線路事故一般滯后于惡劣天氣幾天后發(fā)生，而輸電線路的重冰區(qū)大都處于偏遠(yuǎn)山區(qū)，導(dǎo)致監(jiān)控重冰區(qū)覆冰情況十分困難。因此，第一時(shí)間掌握輸電線路覆冰情況，對(duì)于預(yù)防輸電線路覆冰災(zāi)害事故具有重要意義。

目前，針對(duì)輸電線路的覆冰檢測(cè)方法有兩種，一種是采用力學(xué)分析法，即在絕緣子上安裝力學(xué)傳感器，通過力學(xué)傳感器對(duì)絕緣子所承受的拉力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，進(jìn)而反映輸電線路覆冰前后重量的變化，最后工作人員由模型計(jì)算出輸電線路當(dāng)前覆冰厚度。另一種更為直觀的是圖像分析法，即在桿塔上安裝攝像頭，對(duì)輸電線路進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控，工作人員通過現(xiàn)場(chǎng)攝像頭拍攝的視頻圖像觀察現(xiàn)場(chǎng)覆冰情況。

但是，上述力學(xué)分析法通過力學(xué)傳感器對(duì)絕緣子所承受的拉力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但是由于造成輸電線路覆冰的因素很多且各種因素的相互關(guān)系比較復(fù)雜，例如風(fēng)速不僅會(huì)改變絕緣子的傾斜角度，而且會(huì)對(duì)輸電線路的覆冰分布造成影響，因此絕緣子拉力與線路覆冰分布、型式等之間的關(guān)系不能精確確定。而通過安裝視頻監(jiān)控實(shí)現(xiàn)的圖像分析法，雖然可以現(xiàn)場(chǎng)情況直觀地展現(xiàn)給工作人員，但是在惡劣天氣情況下，視頻攝像頭也有可能出現(xiàn)覆冰的情況，導(dǎo)致拍攝圖像的模糊，影響工作人員判斷輸電線路覆冰情況的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種基于無人機(jī)紅外圖像的輸電線路覆冰檢測(cè)方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種基于無人機(jī)紅外圖像的輸電線路覆冰檢測(cè)方法，其特征在于，所述基于無人機(jī)紅外圖像的輸電線路覆冰檢測(cè)方法包括以下步驟：

獲取無人機(jī)紅外相機(jī)拍攝的紅外圖像；識(shí)別所述紅外圖像中的導(dǎo)線；獲取所述紅外圖像中的導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)；根據(jù)圖像分辨率、導(dǎo)線實(shí)際直徑和所述導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，計(jì)算像素點(diǎn)實(shí)際直徑；獲取所述紅外圖像中的覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)；根據(jù)所述導(dǎo)線實(shí)際直徑、像素點(diǎn)實(shí)際直徑和覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，計(jì)算覆冰厚度。

優(yōu)選地，所述基于無人機(jī)紅外圖像的輸電線路覆冰檢測(cè)方法還包括：獲取用戶發(fā)送的包含所述圖像分辨率和導(dǎo)線實(shí)際直徑的輸入指令；根據(jù)所述輸入指令，更新存儲(chǔ)器中保存的圖像分辨率和導(dǎo)線實(shí)際直徑。

優(yōu)選地，所述基于無人機(jī)紅外圖像的輸電線路覆冰檢測(cè)方法還包括：對(duì)計(jì)算出的所述覆冰厚度進(jìn)行校正，得到校正覆冰厚度。

優(yōu)選地，所述獲取無人機(jī)紅外相機(jī)拍攝的紅外圖像，包括：接收用戶發(fā)送的紅外圖像的獲取頻率；根據(jù)所述獲取頻率，獲取所述紅外圖像。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述導(dǎo)線實(shí)際直徑、像素點(diǎn)實(shí)際直徑和覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，計(jì)算覆冰厚度，包括：接收用戶發(fā)送的導(dǎo)線實(shí)際單位長度；根據(jù)所述圖像分辨率、像素點(diǎn)實(shí)際直徑和導(dǎo)線實(shí)際單位長度，計(jì)算所述導(dǎo)線實(shí)際單位長度對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線圖像單位長度；根據(jù)所述導(dǎo)線實(shí)際直徑、像素點(diǎn)實(shí)際直徑和覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，計(jì)算導(dǎo)線圖像單位長度內(nèi)的單位覆冰厚度；根據(jù)單位覆冰厚度，采用求平均值的方法，計(jì)算覆冰厚度。

優(yōu)選地，所述根據(jù)圖像分辨率、導(dǎo)線實(shí)際直徑和所述導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，計(jì)算像素點(diǎn)實(shí)際直徑，包括：獲取所述無人機(jī)紅外相機(jī)的圖像分辨率；根據(jù)所述圖像分辨率、導(dǎo)線實(shí)際直徑和所述導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，計(jì)算像素點(diǎn)實(shí)際直徑。

優(yōu)選地，所述對(duì)計(jì)算出的所述覆冰厚度進(jìn)行校正，得到校正覆冰厚度，包括：獲取相同像素分辨率下拍攝的同一段導(dǎo)線的多個(gè)紅外圖像；分別計(jì)算出同一段導(dǎo)線的多個(gè)紅外圖像對(duì)應(yīng)的多個(gè)覆冰厚度；計(jì)算得出校正覆冰厚度，所述校正覆冰厚度為多個(gè)覆冰厚度的平均值。

優(yōu)選地，所述對(duì)計(jì)算出的所述覆冰厚度進(jìn)行校正，得到校正覆冰厚度，包括：獲取不同像素分辨率下拍攝的同一段導(dǎo)線的多個(gè)紅外圖像；分別計(jì)算出同一段導(dǎo)線的多個(gè)紅外圖像對(duì)應(yīng)的多個(gè)覆冰厚度；計(jì)算得出校正覆冰厚度，所述校正覆冰厚度為多個(gè)覆冰厚度的平均值。

本發(fā)明提供的一種基于無人機(jī)紅外圖像的輸電線路覆冰檢測(cè)方法，包括以下步驟，獲取無人機(jī)紅外相機(jī)拍攝的紅外圖像；識(shí)別所述紅外圖像中的導(dǎo)線；獲取所述紅外圖像中的導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)；根據(jù)圖像分辨率、導(dǎo)線實(shí)際直徑和所述導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，計(jì)算像素點(diǎn)實(shí)際直徑；獲取所述紅外圖像中的覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)；根據(jù)所述導(dǎo)線實(shí)際直徑、像素點(diǎn)實(shí)際直徑和覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，計(jì)算覆冰厚度。采用上述方法檢測(cè)輸電線路的覆冰情況，相比于使用力學(xué)傳感器的力學(xué)分析法和使用視頻攝像頭的圖像分析法，收到的外界干擾因素較少，基于無人機(jī)拍攝的紅外圖像清晰直觀，再使用本發(fā)明提供的輸電線路覆冰檢測(cè)方法對(duì)所拍攝的紅外圖像進(jìn)行處理，最終結(jié)果真實(shí)準(zhǔn)確。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實(shí)施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于無人機(jī)紅外圖像的輸電線路覆冰檢測(cè)方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于無人機(jī)紅外圖像的輸電線路覆冰檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種基于無人機(jī)紅外圖像的輸電線路覆冰檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

上述圖2-圖3中：1-紅外圖像獲取模塊、2-紅外圖像處理模塊、3-覆冰導(dǎo)線檢測(cè)模塊、4-圖像分辨率計(jì)算模塊、5-覆冰厚度計(jì)算模塊、6-覆冰厚度矯正模塊。

具體實(shí)施方式

這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí)，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

參見圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于無人機(jī)紅外圖像的輸電線路覆冰檢測(cè)方法的流程示意圖，圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于無人機(jī)紅外圖像的輸電線路覆冰檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種基于無人機(jī)紅外圖像的輸電線路覆冰檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。對(duì)于基于無人機(jī)紅外圖像的輸電線路覆冰檢測(cè)方法的實(shí)施方式可以參看以下幾個(gè)實(shí)施例：

實(shí)施例一

如圖1和圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于無人機(jī)紅外圖像的輸電線路覆冰檢測(cè)方法，包括以下步驟：

S110：獲取無人機(jī)紅外相機(jī)拍攝的紅外圖像。

其中，通過遙控?zé)o人機(jī)及搭載無人機(jī)的紅外相機(jī)，拍攝待測(cè)輸電線路導(dǎo)線的紅外圖像，由紅外圖像獲取模塊1獲取紅外圖像。

S120：識(shí)別所述紅外圖像中的導(dǎo)線。

其中，S11O中由紅外圖像獲取模塊1獲取紅外圖像傳至紅外圖像處理模塊2，經(jīng)過紅外圖像處理模塊2中的覆冰導(dǎo)線檢測(cè)模塊3，覆冰導(dǎo)線檢測(cè)模塊3采用邊緣檢測(cè)的方法識(shí)別出紅外圖像中的導(dǎo)線。

S130：獲取所述紅外圖像中的導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)。

其中，覆冰導(dǎo)線檢測(cè)模塊3繼續(xù)檢測(cè)出識(shí)別出的紅外圖像中的導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)n。

S140：根據(jù)圖像分辨率、導(dǎo)線實(shí)際直徑和所述導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，計(jì)算像素點(diǎn)實(shí)際直徑。

其中，S12O中識(shí)別出的紅外圖像中的導(dǎo)線及獲取所述紅外圖像中的導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)n，傳至紅外圖像處理模塊2中的圖像分辨率計(jì)算模塊4，通過已知的圖像分辨率、導(dǎo)線實(shí)際直徑D以及S120中檢測(cè)出的導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)n，就可計(jì)算出像素點(diǎn)實(shí)際直徑d＝D/n。

S150：獲取所述紅外圖像中的覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)。

其中，S11O中由紅外圖像獲取模塊1獲取紅外圖像傳至紅外圖像處理模塊2，經(jīng)過紅外圖像處理模塊2中的覆冰導(dǎo)線檢測(cè)模塊3，覆冰導(dǎo)線檢測(cè)模塊3首先采用邊緣檢測(cè)的方法識(shí)別出紅外圖像中的覆冰導(dǎo)線，然后檢測(cè)紅外圖像中的覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)m。

S160：根據(jù)所述導(dǎo)線實(shí)際直徑、像素點(diǎn)實(shí)際直徑和覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，計(jì)算覆冰厚度。

其中，紅外圖像處理模塊2中的覆冰厚度計(jì)算模塊5通過S110-S150傳輸?shù)膶?dǎo)線實(shí)際直徑D、像素點(diǎn)實(shí)際直徑d以及覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)m，就可以計(jì)算出覆冰厚度δ＝(md-D)/2。

實(shí)施例二

如圖1和圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種基于無人機(jī)紅外圖像的輸電線路覆冰檢測(cè)方法，包括以下步驟：

S110：獲取無人機(jī)紅外相機(jī)拍攝的紅外圖像。

其中，通過遙控?zé)o人機(jī)及搭載無人機(jī)的紅外相機(jī)，拍攝待測(cè)輸電線路導(dǎo)線的紅外圖像，由紅外圖像獲取模塊1獲取紅外圖像。

在執(zhí)行完步驟S110之后，直接執(zhí)行以下步驟。

接收用戶發(fā)送的紅外圖像的獲取頻率；根據(jù)所述獲取頻率，獲取所述紅外圖像。

其中，通過遙控?zé)o人機(jī)及搭載無人機(jī)的紅外相機(jī)，按照一定的拍攝頻率拍攝待測(cè)輸電線路導(dǎo)線的紅外圖像，由紅外圖像按照拍攝頻率由紅外圖像獲取模塊1獲取紅外圖像。

S120：識(shí)別所述紅外圖像中的導(dǎo)線。

其中，S11O中由紅外圖像獲取模塊1獲取紅外圖像傳至紅外圖像處理模塊2，經(jīng)過紅外圖像處理模塊2中的覆冰導(dǎo)線檢測(cè)模塊3，覆冰導(dǎo)線檢測(cè)模塊3采用邊緣檢測(cè)的方法識(shí)別出紅外圖像中的導(dǎo)線。

S130：獲取所述紅外圖像中的導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)。

其中，覆冰導(dǎo)線檢測(cè)模塊3繼續(xù)檢測(cè)出識(shí)別出的紅外圖像中的導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)n。

另外，執(zhí)行步驟S130之后執(zhí)行以下步驟。

獲取用戶發(fā)送的包含所述圖像分辨率和導(dǎo)線實(shí)際直徑的輸入指令；根據(jù)所述輸入指令，更新存儲(chǔ)器中保存的圖像分辨率和導(dǎo)線實(shí)際直徑。

S140：根據(jù)圖像分辨率、導(dǎo)線實(shí)際直徑和所述導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，計(jì)算像素點(diǎn)實(shí)際直徑。

其中，S12O中識(shí)別出的紅外圖像中的導(dǎo)線及獲取所述紅外圖像中的導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)n，傳至紅外圖像處理模塊2中的圖像分辨率計(jì)算模塊4，通過已知的圖像分辨率、導(dǎo)線實(shí)際直徑D以及S120中檢測(cè)出的導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)n，就可計(jì)算出像素點(diǎn)實(shí)際直徑d＝D/n。

S150：獲取所述紅外圖像中的覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)。

其中，S11O中由紅外圖像獲取模塊1獲取紅外圖像傳至紅外圖像處理模塊2，經(jīng)過紅外圖像處理模塊2中的覆冰導(dǎo)線檢測(cè)模塊3，覆冰導(dǎo)線檢測(cè)模塊3首先采用邊緣檢測(cè)的方法識(shí)別出紅外圖像中的覆冰導(dǎo)線，然后檢測(cè)紅外圖像中的覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)m。

S160：根據(jù)所述導(dǎo)線實(shí)際直徑、像素點(diǎn)實(shí)際直徑和覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，計(jì)算覆冰厚度。

其中，紅外圖像處理模塊2中的覆冰厚度計(jì)算模塊5通過S110-S150傳輸?shù)膶?dǎo)線實(shí)際直徑D、像素點(diǎn)實(shí)際直徑d以及覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)m，就可以計(jì)算出覆冰厚度δ＝(md-D)/2。

另外，為提高覆冰厚度計(jì)算的準(zhǔn)確性，S160包括以下步驟：

S161：接收用戶發(fā)送的導(dǎo)線實(shí)際單位長度。

S162：根據(jù)所述圖像分辨率、像素點(diǎn)實(shí)際直徑和導(dǎo)線實(shí)際單位長度，計(jì)算所述導(dǎo)線實(shí)際單位長度對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線圖像單位長度。

S163：根據(jù)所述導(dǎo)線實(shí)際直徑、像素點(diǎn)實(shí)際直徑和覆冰導(dǎo)線圖像直徑所占像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，計(jì)算導(dǎo)線圖像單位長度內(nèi)的單位覆冰厚度。

S164：根據(jù)單位覆冰厚度，采用求平均值的方法，計(jì)算覆冰厚度。

為了進(jìn)一步提高覆冰厚度計(jì)算的準(zhǔn)確性，在步驟S160之后還包括以下步驟。

對(duì)計(jì)算出的所述覆冰厚度進(jìn)行校正，得到校正覆冰厚度。

其中，由S160中覆冰厚度計(jì)算模塊5計(jì)算得到的覆冰厚度傳至覆冰厚度校正模塊6，并由覆冰厚度校正模塊6對(duì)其進(jìn)行校正。

當(dāng)采用相同圖像分辨率的無人機(jī)紅外相機(jī)時(shí)，包括步驟：獲取相同像素分辨率下拍攝的同一段導(dǎo)線的多個(gè)紅外圖像；分別計(jì)算出同一段導(dǎo)線的多個(gè)紅外圖像對(duì)應(yīng)的多個(gè)覆冰厚度；計(jì)算得出校正覆冰厚度，所述校正覆冰厚度為多個(gè)覆冰厚度的平均值。

為提高校正的準(zhǔn)確性，當(dāng)采用不同圖像分辨率的無人機(jī)紅外相機(jī)時(shí)，還可以包括以下步驟：獲取不同像素分辨率下拍攝的同一段導(dǎo)線的多個(gè)紅外圖像；分別計(jì)算出同一段導(dǎo)線的多個(gè)紅外圖像對(duì)應(yīng)的多個(gè)覆冰厚度；計(jì)算得出校正覆冰厚度，所述校正覆冰厚度為多個(gè)覆冰厚度的平均值。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實(shí)踐這里發(fā)明的公開后，將容易想到本發(fā)明的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說明書和實(shí)施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。