针对输电线路防震锤锈蚀的缺陷识别与量化分析

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随着我国经济建设的高速发展、工业科技产业的进一步提升与扩大以及城镇化进程的持续深入,对民生、商业和军事领域的用电能源需求与日俱增,而国家电网工程也取得了突飞猛进的发展。防震锤作为电力系统中的重要组件,在输电线路中起到保护导线、保障输电稳定的关键作用。但由于长期暴露于室外,经常遭受风吹雨打、植物侵蚀等影响,易导致出现锈蚀现象,对输电线路的可靠性和安全性造成巨大影响。因此,防震锤的锈蚀检测是电力系统巡检的重要工作内容,是保障输电线路安全运行和智慧电网管理的首要任务。目前的检测算法并未考虑到外界环境会对防震锤锈蚀的识别有很大的影响,算法检测的精度和鲁棒性不足以实现实际工程场景的应用,而且不具备锈蚀信息量化的能力。针对以上情况,本文研究了图像预处理方法、防震锤识别分割算法,以及防震锤锈蚀缺陷的检测与量化分析。针对外界复杂环境对图像识别的挑战,本文用现实输电线路图像构建了防震锤的数据集,提出自适应伽马校正和Retinex增强去光照算法,通过随机数据增强丰富样本的多样性。针对现有算法对防震锤分割效果的不足,本文对Mask R-CNN模型进行改进,引入边缘检测网络和soft-NMS,设计出一种适合本文任务的高准确率、低漏检率的实例分割网络模型。针对防震锤锈蚀程度的量化分析,本文构建了一种超红因子灰度化与HSV分量提取结合的图像处理方法,对图像中的锈蚀区域进行像素级标识,并通过计算得到防震锤锈蚀程度的数值级表示,实现了对防震锤锈蚀的量化。为证明在文中所提出方案,本文设计了详细的实验。实验表明本文的防震锤识别算法模型在平均精准度指标上达到了 89.8%,较目前效果最好的方法提升了11.5个百分点,防震锤锈蚀检测方法也达到了 98.3%的准确率,满足了实际工程应用的要求。
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