一种输电线路防震锤锈蚀缺陷检测方法和系统与流程

本发明涉及输电线路设备缺陷检测，尤其涉及一种输电线路防震锤锈蚀缺陷检测方法和系统。

背景技术：

1、输电线路防震锤是架空输电线路的重要组成部件之一，防震锤能够减少架空导线震动的振幅，避免导线受风力影响频繁发生振动，进而发生疲劳破坏，有利于延长导线寿命。防震锤长期暴露于室外，经常遭受风吹雨打，极易出现锈蚀现象，一旦发生锈蚀，就很有可能发生防震锤破损和脱落等情况，影响防震锤对输电线路的保护作用，对输电线路的可靠性和稳定性带来巨大影响。因此，对防震锤进行缺陷检测，及时发现防震锤锈蚀问题是输电线路巡检的重要工作内容之一，也是保障输电线路安全稳定运行的首要任务。

2、通过机器视觉获取海量输电线路巡检图像，根据巡检图像对输电线路防震锤进行缺陷分析是当前对输电线路防震锤进行锈蚀检测的主要方式，基于深度卷积神经网络的目标检测方法能够对海量输电线路巡检图像进行分析，实现缺陷自动识别。当前的输电线路防震锤锈蚀缺陷检测方法更倾向于提高识别准确度，而忽略了巡检过程中实时性的需求，导致训练后的输电线路防震锤锈蚀缺陷检测网络检测出缺陷后运维人员无法及时反馈与处理。因此，提供一种新的输电线路防震锤锈蚀缺陷检测方法，用于准确快速地检测出输电线路防震锤的锈蚀缺陷目标位置，为运维人员开展输电线路防震锤检测工作提供技术参考，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种输电线路防震锤锈蚀缺陷检测方法和系统，用于准确快速地检测出输电线路防震锤的锈蚀缺陷目标位置，为运维人员开展输电线路防震锤检测工作提供技术参考。

2、有鉴于此，本发明第一方面提供了一种输电线路防震锤锈蚀缺陷检测方法，包括：

3、构建输电线路防震锤图像样本数据集，其中，输电线路防震锤图像样本数据集包括锈蚀缺陷图像数据集和正常图像数据集；

4、利用espnetv2模型中的eesp模块替换yolov8s检测模型中c2f模块的cbs模块，利用prelu激活函数替换yolov8s检测模型中主干网络中起到下采样作用的卷积模块中的silu激活函数，利用下采样操作和1×1的标准卷积代替yolov8s检测模型特征金字塔中的头部网络的cbs模块，得到改进的yolov8s检测模型；

5、根据输电线路防震锤图像样本数据集对改进的yolov8s检测模型进行训练，得到目标检测模型；

6、将待识别的含有防震锤的输电线路图像输入到目标检测模型中，得到输电线路防震锤锈蚀缺陷检测结果。

7、可选地，构建输电线路防震锤图像样本数据集，包括：

8、获取输电线路巡检图像中含有防震锤的图像，并对图像进行预处理，构建真实输电线路防震锤图像数据集；

9、基于真实输电线路防震锤图像数据集，对生成对抗网络模型进行训练，基于真实输电线路防震锤图像数据集中含有防震锤锈蚀缺陷的图像，通过已训练好的生成对抗网络中的生成网络生成含有防震锤锈蚀缺陷的输电线路防震锤图像；

10、将真实输电线路防震锤图像数据集中含有防震锤锈蚀缺陷的图像和由生成网络生成的含有防震锤锈蚀缺陷的输电线路防震锤图像加入锈蚀缺陷图像数据集，将真实输电线路防震锤图像数据集中不含有防震锤锈蚀缺陷的图像加入正常图像数据集。

11、可选地，espnetv2模型中的eesp模块中的并行深度空洞可分离卷模块个数为4个，空洞率分别为3、5、7和3。

12、可选地，根据输电线路防震锤图像样本数据集对改进的yolov8s检测模型进行训练，得到目标检测模型，包括：

13、利用gogle open image公共数据集对改进的yolov8s检测模型进行预训练，将预训练得到的模型参数作为改进的yolov8s检测模型的初始参数；

14、利用输电线路防震锤图像样本数据集对预训练后的改进的yolov8s检测模型进行训练，得到目标检测模型。

15、可选地，生成对抗网络模型为singan网络模型。

16、本发明第二方面提供了一种输电线路防震锤锈蚀缺陷检测系统，包括：

17、数据集构建模块，用于构建输电线路防震锤图像样本数据集，其中，输电线路防震锤图像样本数据集包括锈蚀缺陷图像数据集和正常图像数据集；

18、改进检测模型构建模块，用于利用espnetv2模型中的eesp模块替换yolov8s检测模型中c2f模块的cbs模块，利用prelu激活函数替换yolov8s检测模型中主干网络中起到下采样作用的卷积模块中的silu激活函数，利用下采样操作和1×1的标准卷积代替yolov8s检测模型特征金字塔中的头部网络的cbs模块，得到改进的yolov8s检测模型；

19、检测模型训练模块，用于根据输电线路防震锤图像样本数据集对改进的yolov8s检测模型进行训练，得到目标检测模型；

20、锈蚀缺陷识别模块，用于将待识别的含有防震锤的输电线路图像输入到目标检测模型中，得到输电线路防震锤锈蚀缺陷检测结果。

21、可选地，数据集构建模块具体用于：

22、获取输电线路巡检图像中含有防震锤的图像，并对图像进行预处理，构建真实输电线路防震锤图像数据集；

23、基于真实输电线路防震锤图像数据集，对生成对抗网络模型进行训练，基于真实输电线路防震锤图像数据集中含有防震锤锈蚀缺陷的图像，通过已训练好的生成对抗网络中的生成网络生成含有防震锤锈蚀缺陷的输电线路防震锤图像；

24、将真实输电线路防震锤图像数据集中含有防震锤锈蚀缺陷的图像和由生成网络生成的含有防震锤锈蚀缺陷的输电线路防震锤图像加入锈蚀缺陷图像数据集，将真实输电线路防震锤图像数据集中不含有防震锤锈蚀缺陷的图像加入正常图像数据集。

25、可选地，espnetv2模型中的eesp模块中的并行深度空洞可分离卷模块个数为4个，空洞率分别为3、5、7和3。

26、可选地，检测模型训练模块具体用于：

27、利用gogle open image公共数据集对改进的yolov8s检测模型进行预训练，将预训练得到的模型参数作为改进的yolov8s检测模型的初始参数；

28、利用输电线路防震锤图像样本数据集对预训练后的改进的yolov8s检测模型进行训练，得到目标检测模型。

29、可选地，生成对抗网络模型为singan网络模型。

30、从以上技术方案可以看出，本发明提供的输电线路防震锤锈蚀缺陷检测方法和系统具有以下优点：

31、本发明提供的输电线路防震锤锈蚀缺陷检测方法，利用参数量更小的espnetv2模型中的eesp模块替换yolov8s检测模型中c2f模块的cbs模块，降低模型的参数量，利用计算复杂度更低的prelu激活函数替换yolov8s检测模型中主干网络中起到下采样作用的卷积模块中的silu激活函数，以及利用下采样操作和1×1的标准卷积代替yolov8s检测模型特征金字塔中的头部网络的cbs模块，得到改进的yolov8s检测模型，利用输电线路防震锤图像样本数据集对改进的yolov8s检测模型进行训练，得到目标检测模型，最后利用目标检测模型对输电线路防震锤锈蚀缺陷进行检测，达到了准确快速地检测出输电线路防震锤的锈蚀缺陷目标位置，为运维人员开展输电线路防震锤检测工作提供技术参考的技术效果。

32、本发明提供的输电线路防震锤锈蚀缺陷检测系统，用于执行本发明提供的输电线路防震锤锈蚀缺陷检测方法，其原理与所取得的技术效果与本发明提供的输电线路防震锤锈蚀缺陷检测方法相同，在此不再赘述。