一种330kV电缆瓷瓶套管的破损快速检测方法与流程

技术特征：
1.一种330kv电缆瓷瓶套管的破损快速检测方法，其特征在于包括步骤一：对需要监视的电力设备330kv套管设置机器人巡检预置位置，并拍摄基准设备图像；步骤二：在基准设备图像上沿套管本体轮廓位置，采用多边形轮廓的方式，生成多边形标记点位置数组；步骤三：记录该多边形每一个定点位置坐标，形成坐标数组，并将基准设备图像与坐标数组储存为基准数据文件；步骤四：机器人系统在自动巡检工作过程中，将采集到的套管图像通过自动识别匹配方法，确定设备在实时采集的高清图中的位置，处理如下：a.以基准设备图像为基准图像s，以当前机器人系统采集的即时高清图为目标设备图像；b.以基准设备图像上的设备多边形轮廓为基准，按多边形的周长为计算依据，在多边形周边上，将多边形的顶点作为特征点，特征点数量为k，k个设备数据特征点分别为：s1、s2......sk；c.以某个特征点为中心，在基准设备图像中选取长度宽度都为m像素的亮度数据块t作为计算相似度测量的数据计算基础；d.在目标设备图像中采用全局搜索的方法计算与数据块t相似度最高的数据块，计算公式如下：其中s
ij
表示在目标设备图像中以坐标(i,j)位置为中心的长度宽度都为m的图像亮度数据，其中i的取值范围为(m/2)到(w
‑
m/2)，j的取值范围为(m/2)到(h
‑
m/2)，w是所述多边形的最大宽度，h是所述多边形的最大高度；e.统计所有的r(i,j)中的最大值，该数值的(i,j)就是待处理的目标设备图像上与基准设备图像中特征图像点相匹配的位置点，重复步骤c至步骤d分别得到k个目标特征点t1、t2.....tk；f.计算s1分别到其余设备数据特征点的距离是否与t1分别到目标特征点的距离误差在u个像素点内，如果符合则确认s1点为基准设备图像与目标设备图像的匹配对准点；g.根据所有目标特征点的位置，并根据基准设备图像中设备轮廓多边形，确定在目标设备图像中设备的精确外轮廓多边形的位置。步骤五：对基准设备图像与目标设备图像进行亮度信息的匹配转换，处理如下：计算r＝b/a；其中，a是基准设备图像上设备多边形轮廓范围内所有图像点的亮度数据之和，b是目
标设备图像上设备多边形轮廓范围内所有图像点的亮度数据之和，将目标设备图像的亮度数据分成一个个对比图像区域，计算该对比图像区域内像素点的亮度之和，然后与基准设备图像对应区域的亮度数据之和进行相减计算，公式如下：p＝(c
‑
r*d)/c其中，c是基准设备图像上对比图像区域亮度数据之和，d是目标设备图像上对比图像区域亮度数据之和；当p的数值小于v，该方块区域在比较值矩阵的数值为0，否者为1，其中v的取值为0.01
‑
0.05；步骤六：经过步骤五的计算以后，得到一个比较值矩阵，矩阵中为0的部分代表在图像上该部分没有差异，矩阵中为1的部分就是代表在图像上该部分有差异，说明设备表面有变化；步骤七：在比较值矩阵为1的位置，转换后就是图像变化明显的坐标位置，以该位置为基础，在目标设备图像上标记出设备存在缺陷的位置。2.根据权利要求1所述的一种330kv电缆瓷瓶套管的破损快速检测方法，其特征在于所述步骤二中，通过人工采用折线段的方式，将套管的轮廓标记出来。3.根据权利要求1所述的一种330kv电缆瓷瓶套管的破损快速检测方法，其特征在于所述步骤四的步骤g的具体操作方法为：将所有目标特征点依序连接构成目标多边形。4.根据权利要求1所述的一种330kv电缆瓷瓶套管的破损快速检测方法，其特征在于所述步骤三中的基准数据文件首先存储了jpeg格式的高清图像信息，然后在jpeg文件的附件数据段中存储了套管设备位置信息。5.根据权利要求1
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4中任一所述的一种330kv电缆瓷瓶套管的破损快速检测方法，其特征在于所述步骤四的步骤b中，k的取值范围为4
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10，优选为4。6.根据权利要求1
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4中任一所述的一种330kv电缆瓷瓶套管的破损快速检测方法，其特征在于所述步骤四的步骤c中，m的取值范围为9
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60，优选为20。7.根据权利要求1
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4中任一所述的一种330kv电缆瓷瓶套管的破损快速检测方法，其特征在于所述步骤四的步骤f中，u的取值范围为0
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3，优选为3。8.根据权利要求1
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4中任一所述的一种330kv电缆瓷瓶套管的破损快速检测方法，其特征在于所述步骤五中，所述对比图像区域为矩形，大小为40
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400像素。9.根据权利要求8所述的一种330kv电缆瓷瓶套管的破损快速检测方法，其特征在于所述步骤五中，所述对比图像区域为10像素*10像素的方块区域。10.根据权利要求1
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4中任一所述的一种330kv电缆瓷瓶套管的破损快速检测方法，其特征在于所述步骤五中v的取值为0.02。

技术总结
本发明属于电网输变电设备状态监测领域，具体涉及一种330kV电缆瓷瓶套管的破损快速检测方法，包括采集基准设备图像；根据设备轮廓生成多边形标记点位置数组；将基准设备图像与坐标数组储存为基准数据文件；采集目标设备图像并通过自动识别匹配方法，确定设备在目标设备图像中的位置；将目标设备图像的亮度数据分成一个个图像区域，计算该区域内像素点的亮度之和，然后与基准设备图像对应区域的亮度数据之和进行对比，根据对比结果确定图像变化明显的坐标位置，以该位置为基础，在目标设备图像上标记出设备存在缺陷的位置。本发明能够大大提高套管破损检测的正确率和效率。提高套管破损检测的正确率和效率。提高套管破损检测的正确率和效率。


技术研发人员：魏显贵 刘文元 贺晓贺 李军邦 三梅英 焦信俊 马晓君 张毅庆 赵孝文 齐鹏 刘强文
受保护的技术使用者：国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司
技术研发日：2021.07.14
技术公布日：2021/11/28