本發(fā)明涉智能電網(wǎng)，尤其涉及一種輸電線路舞動檢測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用電量需求不斷上升，保障電力系統(tǒng)供電可靠性愈加重要。其中，輸電線路舞動已經(jīng)成為困擾電力系統(tǒng)中電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的主要因素。例如，在遇到強(qiáng)風(fēng)、覆冰等惡劣氣候時(shí)，三相導(dǎo)線會發(fā)生低頻舞動現(xiàn)象，輸電導(dǎo)線舞動情況可能會導(dǎo)致導(dǎo)線脫落、與其他物體碰撞、風(fēng)偏放電、相間碰線、絕緣子與金具破損等電網(wǎng)故障，嚴(yán)重時(shí)會造成導(dǎo)線斷裂甚至是桿塔倒塌等事故，嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2、目前輸電線舞動檢測主要采取人工巡線檢測的方式或傳感器監(jiān)測進(jìn)行，其中，人工巡線受天氣影響嚴(yán)重，輸電線舞動大多發(fā)生在惡劣天氣下，對巡線人員的出行帶來極大困難，同時(shí)人工巡線檢測存在效率低、成本高、智能化程度低的問題；傳感器監(jiān)測應(yīng)用加速度傳感器技術(shù)、高精度gps檢測技術(shù)、導(dǎo)線張力判別技術(shù)等，需要依據(jù)復(fù)雜信號進(jìn)行分析，存在判別困難且不夠直觀的問題。

3、鑒于此，有必要提出一種輸電線路舞動檢測方法及系統(tǒng)以解決或至少緩解上述缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種輸電線路舞動檢測方法及系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的人工對輸電線路巡線檢測存在效率低、智能化程度低的技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種輸電線路舞動檢測方法，包括步驟：s10，獲取依時(shí)序排列的多幀輸電線路圖像；s20，采用預(yù)訓(xùn)練語義分割模型獲取第一幀輸電線路圖像的輸電導(dǎo)線區(qū)域；s30，根據(jù)相鄰兩幀輸電線路圖像的匹配關(guān)系，獲取多組線路舞動像素振幅；具體包括：s31，獲取當(dāng)前幀輸電線路圖像的輸電導(dǎo)線區(qū)域遷移至相鄰的下一幀輸電線路圖像時(shí)的像素比對信息；s32，根據(jù)像素比對信息判斷當(dāng)前幀輸電線路圖像中輸電電纜對應(yīng)的輸電導(dǎo)線區(qū)域與相鄰的下一幀輸電線路圖像中輸電電纜對應(yīng)的輸電導(dǎo)線區(qū)域是否發(fā)生輸電導(dǎo)線區(qū)域偏移；s331，若發(fā)生輸電導(dǎo)線區(qū)域偏移確定線路發(fā)生舞動，則采用輸電導(dǎo)線區(qū)域跟蹤法更新下一幀輸電線路圖像的輸電導(dǎo)線區(qū)域；s34，根據(jù)更新的下一幀輸電線路圖像的輸電導(dǎo)線區(qū)域和當(dāng)前幀輸電線路圖像的輸電導(dǎo)線區(qū)域計(jì)算，獲取相鄰的下一幀輸電線路圖像與當(dāng)前幀輸電線路圖像的線路舞動像素振幅；s35，定義下一幀輸電線路圖像為當(dāng)前幀輸電線路圖像；重復(fù)步驟s31至s35，獲取多組線路舞動像素振幅。

3、進(jìn)一步地，步驟s30還包括：s36，判斷當(dāng)前幀輸電線路圖像與第一幀輸電線路圖像的間隔幀數(shù)是否大于預(yù)設(shè)間隔閾值；s37，若間隔幀數(shù)大于預(yù)設(shè)間隔閾值，獲取當(dāng)前幀輸電線路圖像中輸電電纜對應(yīng)的輸電導(dǎo)線區(qū)域與第一幀輸電線路圖像中輸電電纜對應(yīng)的輸電導(dǎo)線區(qū)域的輸電導(dǎo)線區(qū)域偏移情況；s38，確定第一次沒有發(fā)生輸電導(dǎo)線區(qū)域偏移的當(dāng)前幀輸電線路圖像為目標(biāo)幀輸電線路圖像；s39，根據(jù)目標(biāo)幀輸電線路圖像與第一幀輸電線路圖像的間隔時(shí)長確定線路舞動頻率。

4、進(jìn)一步地，還包括步驟：s332，若沒有發(fā)生輸電導(dǎo)線區(qū)域偏移確定線路未發(fā)生舞動，則將當(dāng)前幀輸電線路圖像中的輸電導(dǎo)線區(qū)域更新到下一幀輸電線路圖像的輸電導(dǎo)線區(qū)域，并進(jìn)入步驟s35。

5、進(jìn)一步地，步驟s31具體包括：提取當(dāng)前幀輸電線路圖像的輸電導(dǎo)線區(qū)域；

6、將當(dāng)前幀輸電線路圖像的輸電導(dǎo)線區(qū)域遷移到相鄰的下一幀輸電線路圖像上，采用公式

7、

8、比對兩相鄰幀輸電導(dǎo)線區(qū)域像素區(qū)別，獲取像素比對信息，其中像素比對信息包括遷移的輸電導(dǎo)線區(qū)域部分是否出現(xiàn)背景像素；其中，diffcount用于統(tǒng)計(jì)不同像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，mask代表提取的輸電導(dǎo)線區(qū)域，x，y代表以圖像頂點(diǎn)為原點(diǎn)的水平方向和豎向方向的像素距離，本發(fā)明中x，y表示以圖片的左下角為原點(diǎn)的水平方向和豎直方向上的像素距離，t代表第t幀圖像，t+1代表與第t幀圖像相鄰的下一幀，t代表像素差異閾值，0代表沒有出現(xiàn)背景像素，1代表出現(xiàn)背景像素。

9、進(jìn)一步地，步驟s32具體包括：若沒有出現(xiàn)背景像素，確定當(dāng)前幀輸電線路圖像中輸電電纜對應(yīng)的輸電導(dǎo)線區(qū)域與相鄰的下一幀輸電線路圖像中輸電電纜對應(yīng)的輸電導(dǎo)線區(qū)域沒有發(fā)生輸電導(dǎo)線區(qū)域偏移；若出現(xiàn)背景像素，確定當(dāng)前幀輸電線路圖像中輸電電纜對應(yīng)的輸電導(dǎo)線區(qū)域與相鄰的下一幀輸電線路圖像中輸電電纜對應(yīng)的輸電導(dǎo)線區(qū)域發(fā)生輸電導(dǎo)線區(qū)域偏移。

10、進(jìn)一步地，步驟s331中“采用輸電導(dǎo)線區(qū)域跟蹤法更新下一幀輸電線路圖像的輸電導(dǎo)線區(qū)域”具體包括：將當(dāng)前幀輸電線路圖像的輸電導(dǎo)線區(qū)域進(jìn)行分段處理得到多個(gè)線路段；將每一個(gè)線路段沿垂向按預(yù)設(shè)像素值逐步進(jìn)行預(yù)偏移并利用孿生網(wǎng)絡(luò)匹配獲取偏移信息，根據(jù)偏移信息確定每一段線路段的目標(biāo)偏移量；整合每一個(gè)線路段和對應(yīng)的目標(biāo)偏移量進(jìn)行跟蹤進(jìn)而更新相鄰幀下一幀輸電線路圖像的輸電導(dǎo)線區(qū)域。

11、進(jìn)一步地，步驟s34具體包括：獲取下一幀輸電線路圖像以及當(dāng)前幀輸電線路圖像的特征點(diǎn)，其中，特征點(diǎn)為輸電導(dǎo)線區(qū)域的圖像中點(diǎn)；確定特征點(diǎn)的偏移像素距離為線路舞動像素振幅。

12、進(jìn)一步地，構(gòu)建三相輸電導(dǎo)線語義分割數(shù)據(jù)集；構(gòu)建三相輸電導(dǎo)線語義分割模型；采用三相輸電導(dǎo)線語義分割數(shù)據(jù)集對三相輸電導(dǎo)線語義分割模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到預(yù)訓(xùn)練語義分割模型。

13、進(jìn)一步地，在步驟s10之前包括步驟：獲取當(dāng)前環(huán)境信息；對當(dāng)前環(huán)境信息進(jìn)行歸一化處理獲取當(dāng)前影響值，若當(dāng)前影響值達(dá)到預(yù)設(shè)啟動閾值；獲取具有輸電線纜的拍攝視頻；對拍攝視頻進(jìn)行分幀處理并對每一幀進(jìn)行圖像優(yōu)化處理，圖像優(yōu)化處理包括圖像平滑、圖像增強(qiáng)以及圖像去噪。

14、本發(fā)明還提供一種輸電線路舞動檢測系統(tǒng)，包括圖像獲取單元和處理器，圖像獲取單元用于獲取輸電線路圖像，處理器用于實(shí)現(xiàn)上述的輸電線路舞動檢測方法的步驟。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的一種輸電線路舞動檢測方法具有如下的有益效果：

16、本發(fā)明所提供的一種輸電線路舞動檢測方法，在獲取依時(shí)序排列的多幀輸電線路圖像后，首先采用預(yù)訓(xùn)練語義分割模型獲取第一幀輸電線路圖像的輸電導(dǎo)線區(qū)域，然后根據(jù)相鄰兩幀輸電線路圖像的匹配關(guān)系，獲取多組線路舞動像素振幅，實(shí)現(xiàn)了通過輸電線路圖像對線路舞動進(jìn)行智能化監(jiān)測；在獲取線路舞動像素振幅時(shí)，首先獲取當(dāng)前幀輸電線路圖像的輸電導(dǎo)線區(qū)域遷移至相鄰的下一幀輸電線路圖像時(shí)的像素比對信息；然后根據(jù)像素比對信息判斷下一幀輸電線路圖像相對當(dāng)前幀輸電線路圖像是否發(fā)生線路舞動；在線路發(fā)生舞動時(shí)采用輸電導(dǎo)線區(qū)域跟蹤法更新下一幀輸電線路圖像的輸電導(dǎo)線區(qū)域；接著根據(jù)更新的下一幀輸電線路圖像的輸電導(dǎo)線區(qū)域和當(dāng)前幀輸電線路圖像的輸電導(dǎo)線區(qū)域計(jì)算，獲取相鄰的下一幀輸電線路圖像與當(dāng)前幀輸電線路圖像的線路舞動像素振幅；最后定義下一幀輸電線路圖像為當(dāng)前幀輸電線路圖像；進(jìn)行重復(fù)步驟獲取多組線路舞動像素振幅；充分考慮了隨著時(shí)間推移線路外觀因光照、天氣原因出現(xiàn)變化發(fā)生的改變，動態(tài)調(diào)整更新下一幀輸電線路圖像中的輸電導(dǎo)線區(qū)域，并根據(jù)更新的下一幀輸電線路圖像的輸電導(dǎo)線區(qū)域和當(dāng)前幀輸電線路圖像的輸電導(dǎo)線區(qū)域獲取相鄰的下一幀輸電線路圖像的線路舞動像素振幅，只需在獲取第一幀輸電線路圖像的輸電導(dǎo)線區(qū)域時(shí)采用預(yù)訓(xùn)練語義分割模型，對于第一幀輸電線路圖像的在后的輸電線路圖像均更新方法獲取輸電導(dǎo)線區(qū)域，避免了需要每次調(diào)用預(yù)訓(xùn)練語義分割模型的情況，在有較高的準(zhǔn)確性的同時(shí)極大地節(jié)省了計(jì)算資源。