利索能及
我要发布
收藏
专利号: 201911030749X
申请人: 西安工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-18
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于图像处理的防震锤滑移识别方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:

步骤1、利用架设在杆塔上的云台摄像机采集输电线路上的防震锤图像I1,然后对其依次进行图像灰度化、图像增强及图像滤波处理,去除干扰噪声,增强图像对比度,以突出防震锤,再通过Sobel边缘检测,获取包含防震锤、导线及绝缘子悬垂线夹的前景部分边缘图I2;

步骤2、通过形态学膨胀操作,连接前景边部分缘图I2中的非连续边缘得到连续边缘图I3,然后分割图I3的前景部分作为防震锤图像I1的前景图像I4;

步骤3、对步骤2提取的前景图像I4进行骨架提取,得到前景区域的粗略骨架图像I5,在去除图像I5中的伪分叉后,得到实际骨架图I6;

步骤4、搜索并标记步骤3中实际骨架图I6的所有四叉分支点P4(xn,yn),进行直线拟合,得到悬垂线夹中轴线l;

步骤5、标记位于步骤4中拟合直线l上的三叉分支点,该点即为悬垂线夹的中心P(x,y),以该点为界,从水平方向将实际骨架图像I6分成左右两个区域,分别为左区域图像I7和右区域图像I8两个部分;

步骤6、对步骤5中的左区域图像I7和右区域图像I8进行直线Hough变换,分别标记两个部分中最长线段所在直线lL:y=kLx+bL及直线lR:y=kRx+bR,这两条线段即为导线;

其中,kL和bL分别为直线lL的斜率和截距,kR和bR分别为直线lR的斜率和截距;

步骤7、分别标记位于步骤6中直线lL和直线lR上的三叉分支点PL3(xn,yn)和三叉分支点PR3(xn,yn),根据相机标定将标记点到悬垂线夹中心P(x,y)的距离L转化为世界坐标距离LP,将LP与该线路防震锤的实际安装距离K相比较判断该防震锤是否出现滑移故障。

2.根据权利要求书1所述的一种基于图像处理的防震锤滑移识别方法,其特征在于,所述步骤4具体按照以下步骤实施:步骤4.1、因为图像骨架是单像素宽度的,并且骨架处的值为1,非骨架处的值为0,所以仅需遍历实际骨架图I6上所有值为1的骨架点G(x,y),并对G(x,y)的八邻域求和,就能筛选出其中的四叉分支点P4(xn,yn),当骨架点G(x,y)的八邻域和S=4时,该骨架点G(x,y)即为四叉分支点P4(xn,yn),各骨架点G(x,y)处的八邻域和S表达式为:步骤4.2、标记步骤4.1中确定的所有四叉分支点P4(xn,yn),运用最小二乘拟合法进行直线拟合,即取参数k和b使得直线l:y=f(x)=kx+b的二次乘方 最小,其表达式如下:其中,k为拟合直线l的斜率,b为拟合直线l的截距,(xn,yn)为进行拟合的点的坐标,n为拟合点的个数。

3.根据权利要求2所述的一种基于图像处理的防震锤滑移识别方法,其特征在于,所述步骤5具体按照以下步骤实施:步骤5.1、依次访问骨架点G(x,y)并对其八邻域求和,当骨架点G(x,y)的八邻域和S=3时,该骨架点G(x,y)即为三叉分支点P3(xn,yn),各骨架点G(x,y)处的八邻域和S表达式为:步骤5.2、将步骤5.1中所有三叉分支点P3(xn,yn)代入步骤4.2中拟合直线l,找到位于l上的点P(x,y),即为悬垂线夹中心;

步骤5.3、在悬垂线夹的左右两侧都有输电导线及防震锤,因此,为了方便对两侧的导线及防震锤进行定位标记,以悬垂线夹中心P(x,y)为基准,以其横坐标所在垂线为分界线,从水平方向将实际骨架图像I6分成左区域图像I7和右区域图像I8两个部分。

4.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的防震锤滑移识别方法,其特征在于,所述步骤7具体按照以下步骤实施:步骤7.1、将在步骤5.1中已经找出了实际骨架图像I6中的所有三叉分支点P3(xn,yn)中横坐标小于悬垂线夹中心P(x,y)的横坐标的点代入步骤6中的标记直线lL,其余代入步骤6中的标记直线lR,并分别标记这些三叉分支点P3(xn,yn)中位于直线lL上的点PL3(xn,yn)及位于直线lR上的点PR3(xn,yn),即可对位于导线上的防震锤进行定位,被标记的点PL3(xn,yn)和PR3(xn,yn)即为防震锤夹板中心;

步骤7.2、计算标记点PL3(xn,yn)和PR3(xn,yn)到悬垂线夹中心P(x,y)的距离L;最后根据相机标定,将L转化世界坐标中的实际长度LP;

当|LP‑K|>α时,该防震锤出现滑移故障;当|LP‑K|≤α时,该防震锤正常,其中α为防震锤安装距离的最大允许偏差。

5.根据权利要求4所述的一种基于图像处理的防震锤滑移识别方法,其特征在于,步骤

7.2中,α=30mm。