基于红外图像识别的输电线路故障诊断方法

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1、第39卷第4期红外技术Vol.39No.42017年4月InfraredTechnologyApril2017基于红外图像识别的输电线路故障诊断方法1112王淼，杜伟，孙鸿博，张静（1.国网通用航空有限公司，北京100005；2.天津航天中为数据系统科技有限公司，天津市智能遥感信息处理技术企业重点实验室，天津300301）摘要：基于红外图像研究了输电线路的故障诊断方法，首先采用LSD线段检测法提取红外图像中的导线，采用深度卷积神经网络提取红外图像中绝缘子，从而得到线路元件区域。在线路元件区域内进行温度和灰度分析提取发热点，并利用

2、漫水填充算法对过热区域进行分割，提取骨架扫描点数、有效凸缺陷、引流线对缺陷类型进行识别。实验证明该算法有较高发热点定位准确率和缺陷类型识别准确率。关键词：红外图像；输电线巡检；导线提取；绝缘子检测；缺陷点定位；特征提取；缺陷识别中图分类号：TN219文献标识码：A文章编号：1001-8891(2017)04-0383-04TransmissionLineFaultDiagnosisMethodBasedonInfraredImageRecognition1112WANGMiao，DUWei，SUNHongbo，ZHANGJing

3、(1.StateGridGeneralAviationCo.Ltd,Beijing100005,China;2.TianjinZhongweiAerospaceDataSystemTechnologyCo.Ltd,TianjinKeyLaboratoryofIntelligentInformationProcessinginRemoteSensing,Tianjin300301,China)Abstract：Afaultdiagnosismethodoftransmissionlinebasedoninfraredimagere

4、cognitionisproposedinthispaper.Firstly,LSD(LineSegmentDetector)isusedtoextracttheconductorandCNN(convolutionalneuralnetwork)isusedtoextractinsulatorintheinfraredimage,bothconductorareasandinsulatorareasarethoughtaslinecomponentareas.Heatingpixelsincomponentareasareob

5、tainedaccordingtotheirtemperatureandgrayvalue.HeatingregionsaresegmentedapplyingFloodFillalgorithm.Targetaccounting,skeletonscanningpoints,effectiveconvexdefectsandleadwireareextractedtoidentifythetypeofthedefects.Experimentsshowtheeffectivenessofdefectpointslocating

6、anddefecttypesclassifying.Keywords：infraredimage，transmissionlineinspection，conductorextraction，insulatordetection，defectpointslocating，featureextraction，heatdefectclassification式会产生大量的红外视频和图像数据，传统的红外缺0引言陷识别方法大都需要人工交互，即人工定位缺陷位置高压输电线是电力系统的动脉，其运行状态直接或者判断发生缺陷的电力部件类型，效率低

7、下。文献决定了电力系统的安全及国家经济的运行，线路走廊[1]提出的红外缺陷智能识别算法在HIS颜色空间提穿越的地理环境复杂，远离主要交通干道，而且输电取温度最高的区域，但该方法对复杂背景环境的检测线路在长期运行中易受自然灾害及人为损伤。传统的结果并不理想。文献[2]提出基于图像拼接的帧间差分输电线路人工巡检不仅耗时长，危险性高，利用飞行法定位输电线的主方向进行故障诊断，该方法只能定器自动巡检输电线已经成为当前电力行业的必然趋位识别导线断股等发热缺陷，无法识别引流管、绝缘势。而红外检测具有远距离、不停电、不接触等的特子、线夹的等线

8、路元件。文献[3]提出利用图像中的直点，可以检查出多种电力设备的致热缺陷，给电力系线、曲线的位置关系定位线路元件的区域，并读取温统的线路巡检提供了先进手段。因此，可以利用无人度数据诊断缺陷，该方法对线段噪声敏感，元件识别机搭载红外热像仪进行输电线路的热缺陷巡检，