随着经济持续快速发展对电力需求的不断增加，高压输电线路的分布越来越广，迅速增长的输电线路给其巡检维护工作带来了巨大的压力。目前，高压输电线路巡检方式主要是采用人工巡检方式，即依靠巡检工作人员徒步行走或者借助直升飞机沿输电线路进行巡检，并以纸质介质方式记录巡检情况。这种巡检方式存在劳动强度大，工作效率低，可靠性差等缺点，而且还存在一定的危险性，已经不能适应当前高压输电线路巡检工作的需要。因此，亟需研究出一种高效、先进、科学、安全的现代化高压输电线路巡检方法。我国在“十二五”期间提出大力发展智能电网的计划，并将智能化巡检列为其中重点发展的项目。利用旋翼无人机和巡检机器人进行输电线路智能化巡检是近几年国内外研究的热点之一，并且随着计算机图像处理技术、模式识别技术以及机器人技术的发展，将其在输电线路巡检中应用已经成为一种必然趋势。　　在上述背景下我们开展了本文的研究工作。本文以国家电网公司科技项目“无人飞行器巡检技术研究”为依托，针对输电线路设备检测及故障诊断方法进行研究，构建了输电线路巡检系统，针对输电线、输电塔、绝缘子、防振锤、相位标志牌的检测问题，以及输电线温度异常、输电线断股及异物悬挂、绝缘子自爆及局部放电的故障诊断问题，提出了基于视频图像的相关自动识别算法。本文的研究工作为高压输电线路的巡检提供了解决方案，对于提高其自动化水平，降低工作强度具有重要的应用价值。本文的具体研究工作如下:　　(1)介绍了高压输电线路视频检测及故障诊断方法的研究背景及意义，分析了旋翼无人机和巡检机器人输电线路巡检的现状，描述了其工作过程，分析了目前输电线路视频检测及故障诊断中已经取得的成果和主要存在的问题，给出了构建的输电线路巡检系统所能巡检的具体故障。　　(2)提出了视频图像中输电线和输电塔的检测方法。通过分析航拍视频图像中输电线和输电塔的特征，提出了基于Hessian矩阵的高压输电线检测方法和基于Line Segment Detector的输电塔检测方法。通过旋翼无人机实际拍摄的视频，验证了所提方法的有效性。该方法也为无人机巡检时的导航，以及输电线和输电塔附近设备的识别与检测奠定了基础。　　(3)提出了基于图像的绝缘子、防振锤和相位标志牌的检测方法。通过分析航拍图像中绝缘子、防振锤和相位标志牌的特征，提出了基于不变矩特征和级联AdaBoost分类器的绝缘子检测方法，基于小波特征和Affinity Propagation聚类的防振锤检测方法，以及基于区域一致性和目标显著性的相位标志牌检测方法。这些提出的方法可以有效识别航拍图像中绝缘子、防振锤和相位标志牌等目标，为后续的故障检测奠定了基础。　　(4)提出了输电线和绝缘子的故障诊断方法。通过分析拍摄的红外图像和紫外图像，提出了输电线异常发热和绝缘予局部放电的故障诊断方法。针对输电线断股及异物悬挂和绝缘子自爆，提出了基于矩阵迹的输电线断股及异物悬挂故障诊断方法，以及基于距离计算的绝缘子自爆故障诊断方法。通过实际拍摄的视频图像，验证了这些方法的有效性。　　(5)构建了输电线路巡检系统软件。通过分析巡检工作的实际需求，给出了巡检系统软件的具体功能，并通过实验测试结果验证了软件系统的有效性。