基于本征图像分解的绝缘子RTV涂层识别方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113920450A(43)申请公布日2022.01.11(21)申请号202111139957.0(51)Int.Cl.(22)申请日2021.09.28G06V20/17(2022.01)G06V10/764(2022.01)(71)申请人国网福建省电力有限公司电力科学G06N20/20(2019.01)研究院G06T7/00(2017.01)地址350007福建省福州市仓山区复园支路48号申请人国网福建省电力有限公司莆田供电公司国网福建省电力有限公司(72)发明人林承华陈伯建吴文斌张伟豪王仁书梁曼舒韩腾飞刘志鹏王晓杰黄友聪李哲舟雷锌(74)专利代理机构福州元创专利商标代理有限公司35100代理人丘鸿超蔡学俊权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称基于本征图像分解的绝缘子RTV涂层识别方法及装置(57)摘要本发明提出一种基于本征图像分解的绝缘子RTV涂层识别方法及装置，一般基于无人机巡检拍摄的绝缘子串影像，针对绝缘子RTV存在的类间差异小，仅存在细微颜色和光泽差异，直接分类效果不佳，提出了以本征图像分解的反射率图像作为分类器的输入，提高了分类准确率；在此基础上，采用了由ResNeSt101、ResNet101和ViT‑Large三种分类器组成的集成学习器，进一步提高了分类性能。针对无人机杆塔精细化巡检作业特点，本发明提出的绝缘子串样本标注方法结合最小中心距离筛选方法，可较准确提取出拍摄点单一目标绝缘子串，不同于传统的目标检测要求尽量检测出全部实例，可进一步应用在巡检缺陷识别等类似场景。CN113920450ACN113920450A权利要求书1/2页1.一种绝缘子RTV涂层识别方法，其特征在于，包括以下步骤：采用目标检测的方法提取出候选绝缘子串；并提取所述候选绝缘子串拍摄点图片对应的目标绝缘子串；之后扩张所述目标绝缘子串的边界，在原始图片上切出目标绝缘子串对应位置的局部图像；对所述局部图像进行本征图像分解；并以所述本征图像分解得到的反射率图像作为输入，进行绝缘子RTV细粒度分类，确定绝缘子是否涂有RTV。2.根据权利要求1所述的绝缘子RTV涂层识别方法，其特征在于：所述目标检测的训练样本标注方法为：各种串型的一组绝缘子均只作为一个绝缘子串目标；跳线整组绝缘子作为一个绝缘子串目标；仅标注出拍摄点对应的目标绝缘子串，其它背景绝缘子串均不标注。3.根据权利要求2所述的绝缘子RTV涂层识别方法，其特征在于：采用YOLOv5‑l模型进行绝缘子目标检测，并对YOLOv5‑l进行优化如下：对锚点尺寸重新计算，优化后的尺寸为【110，410，117，494，157，297】，【151，588，516，141，821，200】，【485，467，665，274，839，375】；模型的img‑size参数设为1024；momentum设为0.937，weight_decay设为0.0005，giou设为0.05，cls设为0.5，cls_pw设为1.0，obj设为1.0，obj_pw设为3.0，iou_t设为0.2，anchor_t设为5.3，hsv_h设为0.015，hsv_s设为0.75，hsv_v设为0.45，degrees设为10.0，scale设为0.5，perspective设为0.0005，fliplr设为0.5。4.根据权利要求1所述的绝缘子RTV涂层识别方法，其特征在于：采用最小中心距离法从候选绝缘子串中筛选出目标绝缘子串，提取出一串拍摄点图片对应的目标绝缘子串。5.根据权利要求4所述的绝缘子RTV涂层识别方法，其特征在于：中心距离计算公式为：式中，(x,y)为候选绝缘子串的归一化后的中心点坐标。6.根据权利要求1所述的绝缘子RTV涂层识别方法，其特征在于：切分目标绝缘子串之前，对边界进行扩张，长度与宽度均扩张为目标绝缘子串的1.1倍；扩张方法为：在长度和宽度两个方向上，分别进行扩张；如果原图的边距空间充足，则向边界扩张0.05倍，如果原图的边距空间不足，则只扩到原图最大边界。7.根据权利要求1所述的绝缘子RTV涂层识别方法，其特征在于：采用USI3D网络对目标3绝缘子串局部图片进行本征图像分解，得到反射率图像；并对USID做优化如下：λ1设为15.0，λ2设为0.15，λ3设为15，λ4设为0.15，λ5设为5.0。8.根据权利要求1所述的绝缘子RTV涂层识别方法，其特征在于：以本征图像分解得到的反射率图像作为输入，经过ResNeXt101、ResNet101和ViT‑Large三种分类器的独立分类，然后由集成学习器最终判断绝缘子是否涂有RTV。9.根据权利要求7所述的绝缘子RTV涂层识别方法，其特征在于：对ResNeXt101做优化如