航拍图像在输电线路识别与状态检测中的应用研究

航拍图像在输电线路识别与状态检测中的应用研究

Summary：工作人员需要根据航拍的特点，对图像预成像展开研究。通过光学相关内容保证航拍图像亮度均衡，改善对比度下降的缺陷。根据航拍的图像噪音等内容，提出相关的计算方法，并引入更多的函数内容，提高维纳滤波的实际效果，改善图像复原的质量。在输电线路的基础上，需针对输电线路的特点展开分析，随后明确合理的输电线路计算内容，保证最终计算的有效性。基于此，对航拍图像在输电线路识别与状态检测中的应用进行研究，以供参考。Keys：航拍图像；输电线路识别；状态检测；定期检查引言为了有效提高输电线路的运行效率，降低故障频率，许多研究人员对输电导线的组成材料、故障机理和运行状态进行了大量的研究。并取得了一些初步的研究成果，如输电导线组成材料的改进，导线表面损伤的微观变化过程，断线的故障检测。这些方法大多是从材料和机理上进行预防，对运行中导线存在的断损问题主要采用人工检测，耗时长、精度低、安全性差。1航拍图像在输电线路识别与状态检测中的应用研究意义航空摄影与测量技术能够对飞机航行过程中所收集到的数据进行三维立体化和数字化的处理，处理后得到了更多的数据信息、空间信息以及状态信息，从而满足了人类对各种事物的信息需要。而航空图像的相关数据处理方式则大致包括目标图像识别与定位、空间信息建立、三维空间模型及其重建、三维虚拟现实技术等。当前，航空照相检测技术被普遍应用于军事、灾害评价、城市规划等方面。在供电系统内，航空照相检测也被应用，且输电线路巡检是重点的应用领域。在直升机的巡检过程中，还能够搭载可见光数码摄影机、数字摄相机和红外线热成像器等设备，并以此纪录下巡检航班的图片信息资料内容，图片信息资料内包括了输电线路的基本特征和运行情况。通过对这种航拍图片信息的处理，能够掌握输电线路的基本情况，并发现了各类设备问题和故障隐患等。到目前为止，通过直升机巡视系统可以完成的巡视项目主要有检查杆塔、导地线以及金具、复合悬式绝缘子等主要配件的正常工作状况，检查内容大致分为：（1）路面状况，包含水污源布置变化情况、路面周围房舍及其他基础设施变化情况、塔基周围地势变动状况、护坡方法、横向排水管渠的完整状况等；（2）道路标示牌、警告牌的完整状况，检查铁幢塔材破损、锈蚀状况，塔上异物等状况；（3）防振锤掉落或滑移、间隔棒偏斜或滑移、接地线路与充放电间隙变动状况等；（4）单悬式高压支柱绝缘子断裂情形或复合悬式高压支柱绝缘子串倾斜，金具零部件的锈蚀、变形等状况。另外，还可进行接点过热检测、异常电晕、绝缘距离变化等的检测。2航拍图像在输电线路识别与状态检测中的应用2.1导线断裂检测导线区域分割后，可以在没有背景干扰的情况下，重点分析导线区域。提取的导线区域需要映射回其ＧＶＮ图像，因为导线区域的ＧＶＮ图像上的灰度值分布是导线断裂检测算法中的基本参数。对于导线断线检测算法，有３个重要的步骤：提取灰度值分布、方波变换和断线识别。外部铝绞线的灰度值分布直接反映了导线的表面完整性，ＳＷＴ突出了其灰度值分布的周期性。最后，通过分析每个采集到的Ｚ形波形的宽度，简单地得到传输导线的断股情况。（1）灰度值分布的提取，每根铝绞线的表面具有比彼此之间的边缘间隙更高的灰度值，并且外部铝绞线在结构上具有循环特性，使得未断裂导线表面的灰度分布呈现循环特性。由于输电导线常年裸露，受各种噪声影响，导线表面的高灰度区往往会出现一些低灰度值点。这将影响循环灰度值分布的准确提取，并导致断股的错误检测。因此，在提取轴的灰度值分布时，需要中值滤波处理。（2）ＳＷＴ本文提出ＳＷＴ方法以更好地描述灰度分布的循环特性。2.2机器人巡视系统智能机器检查系统的实施阶段将受到以下因素的影响:地形复杂，区域广阔，输电线路分布在全国各地，线路具体，线路监测和输电线路维护期间需要投入大量人力资源，这将增加在此基础上，智能机器人检测系统的意义和效果得到了显着提高，表明了输电线路智能化发展的方向。目前，监测输电线路需要考虑与红外设备的协同作用，与其建议一起进行视察，使用某些软件将监测数据报告给处理器，以便进行实时数据分析和处理。及时发现数据问题，并制定适当的措施来解决这些问题。智能无人驾驶检测系统不断完善优化开发，超越了技术限制。该系统可与检查轨迹一起远程控制和管理。准确分析工作内容有助于快速监测线路和更好地控制输电线路的运行。与以往的检查相比，差异很大，工作人员难以到达某些地区，导致检查阶段和确保工作人员安全的困难。此外，无人驾驶智能检测技术是一种可以提高检测数据精度的新技术。2.3基于连通域分析的图像背景干扰去除LSD演算法会分割影像中的区段，并分别撷取每个本机区段。根据上一节中讨论的图片，图片中有更多的扰动段。这些线束段主要取自背景图像，这将使以后提取配电盘和回路变得更加困难；此外，分割和提取线段可能很困难，因为线与柱相交。本节将讨论这两个问题。为了提高LSD提取的电路信息的完整性，降低设备的故障检测率，需要对灰度图像进行噪声处理，消除背景中的短干扰段，并利用几何形态学处理短干扰段对于已处理的灰度图像，接缝区域是相邻的白色区域，并搜索每个白色接缝区域以完成接缝区域分析。本节使用填充种子的方法分析接缝区域。对于架空输电线路双值图像，使用种子填充方法时，从边缘提取的双值图像中选择起点(通常是每段矢量的一端)，然后从区域中的白色像素点开始搜索。如果搜索区域中不存在白点，则会通过再次选择新点进行处理(如上所述)来处理该区域中的所有白点。处理并识别区域中的所有像素点后，会形成多个白色像素区域。孤立的短线段是通过种子填充方法获得的，该方法具有非连接性和小面积特点，可以根据该方法为得到的每个白色区域建立表面统计数据，设置一个过滤阈值以获得电力线图像，并实现消除噪声图像的目标。2.4航拍图像在状态检测中的应用状态检测主要是指根据输电线路的状态特征对设备运行进行合理的判定，进而对存在的故障展开诊断的过程。输电线路的状态检测中，国外对其展开深入研究，并研究出一种高分辨率的图像，以此测量弧垂装置。这一装置主要指将“聪明相机”固定在杆塔上，随后对准固定悬挂的导线标靶，对装置内部的图像进行软处理，进而获取标靶内的空间坐标，对导线的弧垂进行计算。而日本则通过对直升机巡检采集过程中的输电线缆相关图像展开处理，进而明确电缆的亮度以及性状，随后对电缆损害程度展开分析研究。同时，直升机对输电线路进行巡检的过程中，也可应用红外热像扫描过热点，检查绝缘子表面存在的污秽情况。应用紫外电晕可以发现线路非正常电晕的情况，进而判定电缆的水平以及是否损伤等。中国通过将多种技术结合，分析并研究出机载多角度电力巡线系统，该系统通过多角度的数据，可以获取特定的目标，进而对高压输电走廊展开三维的重建工作，对高压线路周围的物体以及输电线距离展开测量，明确危险定位，其被广泛用于当前状态检测中。结束语传输线智能地将先进控制、现代通信和信息技术结合起来，有利于传输线向自动化和数字化过渡，实现智能控制，从而使传输线更好地运行。我国输电线路智能化发展现状，虽然国外技术比较先进，输电线路智能化发展问题较多，需要深入发展完善。Reference[1]危双丰,黄帅,曹文博,习晓环,王濮.基于航拍影像的输电线路绝缘子识别及缺陷检测[J].工程勘察,2020,48(04):39-43+71.[2]申泽浩.航拍架空输电线路绝缘子缺