基于改进GrabCut的绝缘子缺陷检测

左 钰，刘 伟+，马玉骐，郭观凯,2，谭帅帅

(1.山东理工大学 电气与电子工程学院，山东 淄博 255049；2.中国科学院 中国工程院遵义院士工作中心，贵州 遵义 563000)

0 引 言

绝缘子作为输电线路中不可或缺的绝缘控件，在输电线路中起着电气绝缘和机械固定的作用[1]。绝缘子“掉串”故障检测主要分为3个步骤[2,3]：绝缘子检测、绝缘子分割与缺陷定位。文献[4]采用YOLO进行绝缘子检测，再通过对绝缘子的随机一致采样来拟合绝缘子主轴，最后对主轴方向进行水平投影，从而进行绝缘子缺陷定位。文献[5]根据绝缘子的几何特征，对盘片进行椭圆检测，然后通过最近邻分类器定位盘片位置，根据盘片间欧式距离判定故障位置。文献[6]采用OTSU分割算法将绝缘子与背景分离，经形态学滤波后采用最小二乘法拟合主轴基线，沿主轴方向对绝缘子进行扫描，根据像素点个数定位掉串区域。以上方法在特定场景下可获得良好的检测效果，但复杂背景下的分割效果较为一般，面对相互重叠、遮挡的绝缘子检测效果不够稳定。

针对因绝缘子背景复杂、重叠、遮挡等因素导致检测效果不佳的问题，本文提出了一种绝缘子“掉串”检测方法。首先由改进SSD网络模型识别并定位图像中的绝缘子，然后通过改进GrabCut算法实现绝缘子分割，最后采用形态学处理法对绝缘子进行缺陷识别。改进GrabCut算法融入了图像的位置信息与显著性信息，因此可自动分割出图像中的绝缘子，且分割效果有了显著提升。形态学处理法可对相互遮挡、重叠的绝缘子串共同检测，检测效果受重叠遮挡现象影响较小，且易于实现，适用于背景复杂条件下。……