航拍輸電線路圖像處理及故障定位方法.pdf

1、在直升機(jī)巡檢輸電線路過程中,采集到的巡檢圖像是判斷輸電線路運(yùn)行狀態(tài)的重要依據(jù)。由于拍攝環(huán)境的限制,使得拍攝的圖像存在不同程度的噪聲和模糊,而圖像的噪聲和模糊程度對(duì)輸電線路的故障診斷和定位研究又有直接的影響。所以,對(duì)航拍輸電線路得到的原始圖像進(jìn)行去噪、去模糊和增強(qiáng)等預(yù)處理是一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)。
　　由于航拍圖像易混入高斯噪聲和脈沖噪聲,本文提出結(jié)合同齡組的中值濾波和維納濾波對(duì)圖像進(jìn)行去噪處理,并且與單獨(dú)的中值濾波和維納濾波去噪進(jìn)行了

2、比較。通過PSNR、IEF、SSIM評(píng)價(jià)指標(biāo)來衡量去噪性能的好壞,最后得出結(jié)合同齡組的去噪方法更優(yōu)。針對(duì)航拍圖像的運(yùn)動(dòng)模糊問題,本文提出基于改進(jìn)的最大熵方法對(duì)航拍模糊圖像進(jìn)行復(fù)原處理,并且與維納濾波、有約束最小二乘濾波和Lucy-Richardson濾波復(fù)原等常規(guī)復(fù)原方法做了對(duì)比。由于去模糊后的圖像普遍偏暗,圖像細(xì)節(jié)信息不明顯,影響后續(xù)圖像處理工作,本文對(duì)去模糊后的圖像進(jìn)行了增強(qiáng)處理,其中用到了拉普拉斯增強(qiáng)和分?jǐn)?shù)階偏微分增強(qiáng)兩種方法,增

3、強(qiáng)后突出了圖像的更多細(xì)節(jié)信息。為了更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)復(fù)原效果和增強(qiáng)效果,采用了主觀和客觀相結(jié)合的評(píng)價(jià)體系,客觀評(píng)價(jià)采用基于一階馬爾科夫原理對(duì)處理后的圖像進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià);主觀評(píng)價(jià)以人眼觀察為主。結(jié)果表明,改進(jìn)的最大熵圖像復(fù)原方法相比于常規(guī)的處理方法,更大地提高了圖像的清晰度;通過分?jǐn)?shù)階偏微分增強(qiáng),使得圖像細(xì)節(jié)信息更加突出。
　　在航拍巡檢過程中,當(dāng)發(fā)現(xiàn)絕緣子掉串、隔離棒錯(cuò)位與缺失、導(dǎo)線和桿塔覆冰、輸電線弧垂和對(duì)地安全距離的異常等故障時(shí),需要

4、對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位,便于檢修人員迅速找到故障點(diǎn),而此時(shí)受高電壓等級(jí)的復(fù)雜電磁場(chǎng)影響,GPS定位很可能失效,這時(shí)借助于故障處桿塔標(biāo)識(shí)牌對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位非常有效。根據(jù)輸電線路桿塔標(biāo)識(shí)牌編號(hào)的唯一性,本文提出了基于桿塔標(biāo)識(shí)牌識(shí)別故障自動(dòng)定位系統(tǒng)。本文主要針對(duì)桿塔標(biāo)識(shí)牌的提取和識(shí)別對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位,根據(jù)標(biāo)識(shí)牌的外在形狀和顏色特征等先驗(yàn)知識(shí)對(duì)標(biāo)識(shí)牌進(jìn)行提取。本文采用基于L*a*b空間的K-均值聚類算法對(duì)標(biāo)識(shí)牌進(jìn)行提取,這種方法提取出的標(biāo)識(shí)牌效果