基于先验知识的航拍绝缘子检测方法

宋万潼，李冰锋，费树岷

（1.河南理工大学 电气工程与自动化学院，河南 焦作 454000；2.东南大学 自动化学院，南京 210096）

0 概述

架空输电线路作为电力能源输送的载体，由线路杆塔、导线、绝缘子、线路金具、拉线、杆塔基础、接地装置等构成。由于架空输电线路长期暴露在野外，其各个组成部分均易受自然环境侵袭。各装置材料属性及其安装位置的差异使其发生故障的频率和检修的难度不同。绝缘子通常由陶瓷、玻璃或复合材质制成且悬挂在空中，相对于架空输电线路中的其他金属件，绝缘子发生故障的频率和检修难度均加大。因此，在架空输电线路定期巡检过程中主要对绝缘子的运行状态进行检测。传统的绝缘子运行状态检测多采用人工巡检的方法，但其存在着人工成本高、检测效率低、危险性高等缺点。随着无人机、人工智能等领域的发展，基于航拍图像的绝缘子运行状态检测已成为输电线路运行管理中新的研究热点［1-2］。

基于航拍图像的绝缘子运行状态检测包括两个部分，即在航拍图像中精确定位绝缘子的位置和在其基础上进行绝缘子故障的判断和定位。从本质上两者都属于目标检测的范畴［3］，且前者对后者有一定的借鉴意义。早期的绝缘子检测算法多采用人工提取特征与机器学习算法相结合。人工提取的特征包括纹理特征、结构化特征和形状特征。早期算法具有方法简单且计算负担小的优点，缺点是只能在特定场景下使用，其泛化能力相对较弱。……