1.一种绝缘子凸缘形状参数识别与破坏检测方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:步骤1:根据绝缘子串的位置调整摄像机的安装位置和拍摄角度;对采集到的现场绝缘子图像进行直方图均衡化、分割、滤波、连通域标记处理,最终得到绝缘子凸缘区域;
步骤2:通过分析绝缘子完好凸缘和缺损凸缘在图像中的特征,提取凸缘区域的周长C、面积A、相对圆心距离d、圆形度e四个形状特征作为凸缘缺陷检测的特征参数,进一步确定绝缘子是否存在破损;
步骤3:构建绝缘子凸缘破坏检测模型,将步骤2中得到的四个特征参数作为输入,凸缘完好/存在缺陷作为输出,训练并测试模型,最终实现绝缘子凸缘破坏的检测与识别。
2.根据权利要求1所述的一种绝缘子凸缘形状参数识别与破坏检测方法,其特征在于,所述步骤1按照以下步骤实施:步骤1.1:限制对比度自适应直方图均衡化算法增强图像;
步骤1.2:最大类间方差法提取绝缘子区域;
步骤1.3:采用形态学、高斯滤波去除噪声并通过连通域标记法筛选出绝缘子的凸缘区域。
3.根据权利要求2所述的一种绝缘子凸缘形状参数识别与破坏检测方法,其特征在于,步骤1.1按照以下步骤实施:步骤1.1.1,将绝缘子图像划分为若干子块,计算每个子块的直方图并用预先定义的阈值裁剪直方图;假设直方图中灰度级个数为F,裁剪值为limit,求直方图中高于该值的部分excess并假设将其均分给所有灰度级,求出直方图整体上升的高度excess/F;以upper=limit-excess/F为界限,若幅值高于limit直接置为limit,幅值处于upper和limit之间将其填补至limit,幅值低于upper直接补excess/F个像素点;
步骤1.1.2,假定子块大小为N×N,第j个子块的局部累积分布函数为CDF(j),CDF(j)的导数为局部直方图,则局部映射函数为:利用插值运算,即每个像素点处的值由它周围四个子块的映射函数值进行双线性插值得到,边界点除外。
4.根据权利要求1所述的一种绝缘子凸缘形状参数识别与破坏检测方法,其特征在于,步骤2中,所述周长C、面积A、相对圆心距离d、圆形度e的具体计算方法如下:(1)周长C:连通区域边界上所有像素点的像素之和即为周长;
(2)面积A:矩不变量是指当图像中目标物体的位置发生了平移、旋转或比例变换后,仍然保持不变的特征量。连通域中像素(x,y)的p+q阶矩表示为:零阶矩 表示连通域中像素的总和,即连通域的面积A;
(3)相对圆心距离d:根据公式(2-1)可得一阶矩 和 分别除以零阶矩M00后所得的 和 即为连通域的质心坐标,采用Hough椭圆变换可以得到凸缘区域的圆心位置(a,b),则相对圆心距离d可表示为:(4)圆形度e:指基于区域面积和周长而计算得到的有关区域形状的特征量,用来描述目标区域与圆形的接近程度;基于(1)和(2)中计算得到的周长C和面积A,可得到圆形度e的计算公式:e的取值范围在0-1之间,圆形的圆形度为1,其余形状的圆形度都小于1,连通域形状越接近圆e值就越大。
5.根据权利要求1所述的一种绝缘子凸缘形状参数识别与破坏检测方法,其特征在于,步骤3中,构建的绝缘子凸缘破坏检测模型为卷积神经网络,其输入层包含4个神经元,输入分别为周长、面积、相对圆心距离和圆形度,输出为0或1,凸缘完好输出0,存在缺陷输出1。