基于DeepLab v3+深度卷积网络的输电导线图像识别方法
2021-08-12杨传凯孔志战谢倩楠杜建超
电力工程技术 2021年4期
杨传凯, 孔志战, 谢倩楠, 杜建超
(1. 国网陕西省电力公司电力科学研究院,陕西 西安 710100;2. 国网陕西省电力公司,陕西 西安 710048;3. 西安电子科技大学通信工程学院,陕西 西安 710071)
0 引言
输电导线是重要的电力设备,需要进行定期巡检,保障其安全运行。随着技术的发展,无人机巡检成为新兴的研究热点,其目标是大幅提高工作效率,实现缺陷的自动检测和识别[1]。在无人机巡检过程中,导线识别是一项重要内容,可以为无人机提供导航和避障依据。此外,对导线舞动、工程车侵入电力区域等异常检测,导线识别都是必要的基础工作。
一些研究采用传统的数字图像处理方法来实现导线检测。传统的方法利用导线的灰度值、边缘轮廓[2]等浅层特征对图像像素进行处理,并结合Hough变换[3]等提取导线。但往往由于户外图像背景复杂,树枝、栅栏、建筑物边缘的轮廓和灰度值与导线相似,对导线检测结果产生干扰,使得检测结果变差,难以广泛应用。近年来,以深度卷积神经网络(deep convolutional neural networks,DCNN)为代表的人工智能方法快速发展,在图像分类[4]和识别[5]等方面取得很多成果。DCNN可以自动提取特征,适应复杂多变的场景,已用于许多电力设备的识别与故障检测,如杆塔[6]、绝缘子[7]等。由于图像中导线细长的特点,基于DCNN的导线检测算法相当于对导线进行语义分割,实现像素级别的分类。目前,语义分割算法被用于许多图像处理领域,如遥感图像分割[8],裂缝识别[9],烟雾区域分割[10]等方面。因语义分割网络能够挖掘更深层次的目标特征,已有学者将其应用于导线检测中,并取得了良好的效果[11]。……
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