(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211235257.6 (22)申请日 2022.10.10 (71)申请人 国网湖北省电力有限公司荆州供电 公司 地址 434000 湖北省荆州市沙市区共青路 15号 申请人 湖南湖大华龙电气与信息技 术有限 公司　 湖南大学 (72)发明人 刘新斌　王纯　吴昊天　张江华　 邓磊　蔡熠　熊立　吴兆刚　 吴张傲　李庆明　尹骏刚　张小刚　 (51)Int.Cl. G06T 7/60(2017.01) G06T 7/70(2017.01) G06T 7/80(2017.01)G06V 20/17(2022.01) G06V 10/25(2022.01) G06V 10/82(2022.01) G06V 10/30(2022.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) G06N 20/00(2019.01) G06T 5/00(2006.01) G01B 11/02(2006.01) (54)发明名称 输电线路绝缘子红外单目视觉AI辅助测距 方法 (57)摘要 本发明提供了一种输电线路绝缘子红外单 目视觉AI辅助测距方法， 包括获取若干数量的绝 缘子红外图像； 框选图像绝缘子， 制作数据集； 设 置神经网络训练参数， 导入数据集， 采用迁移学 习加载预训练过的神经网络进行训练， 训练完成 得到检测器； 图像中绝缘子被AI检测器识别后用 框标注， 利用基于相似三角形原理对 标注绝缘子 进行单目测距； 通过与所设定绝缘子串目标宽度 像素阈值的越限比较， 进行安全距离预警。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 115471538 A 2022.12.13 CN 115471538 A 1.本发明中提供的一种输电线路绝缘子红外单目视觉AI辅助测距方法， 其特征在于， 包括以下步骤： 步骤1： 将若干数量红外图像中绝 缘子标注为样本标签； 步骤2： 设置训练参数， 训练完成后获得AI检测器； 步骤3： 采用改进的几何均值滤波器对红外图像去噪； 步骤:4： 利用基于相似三角形原理与AI检测器对绝 缘子进行测距； 步骤5： 对绝 缘子串目标进行安全距离预警。 2.根据权利要求1所述的一种输电线路绝缘子红外单目视觉AI辅助测距方法， 其特征 在于， 所述将若干数量红外图像中绝 缘子标注为样本标签包括： （1） 获取红外图像中应包括 绝缘子主体特 征， 绝缘子没有遮挡和缺损； （2） 对红外图像中的绝 缘子串进行框选； （3） 表格形式记录图像的绝对路径与标注框左上角 x,y坐标及宽高 w,h的矩阵 。 3.根据权利要求1所述的一种输电线路绝缘子红外单目视觉AI辅助测距方法， 其特征 在于， 所述设置训练参数， 训练完成后获得AI检测器包括： （1） 设置神经网络训练参数： 损失函数、 最小训练批次、 训练学习率、 指定训练期间减少 整体学习率、 最大训练轮数、 检查 点保存、 训练相关进度显示； （2） 载入表格数据， 作为神经网络训练的样本标签； （3） 迁移学习， 使用预训练的神经网络提取底层特 征。 4.根据权利要求1所述的一种输电线路绝缘子红外单目视觉AI辅助测距方法， 其特征 在于， 所述采用改进的几何均值滤波器对红外图像去噪包括： （1） 由本发明所述说明书中公式提供。 5.根据权利要求1所述的一种输电线路绝缘子红外单目视觉AI辅助测距方法， 其特征 在于， 所述利用基于相似三角形原理与AI检测器对绝 缘子进行测距包括： （1） 获取单个绝缘子的直径、 摄像头的焦距和AI检测器检测绝缘子串目标宽度所占像 素； （2） 基于相似三角形原理计算得到目标绝 缘子串与摄 像头距离 。 6.根据权利要求4所述的一种输电线路绝缘子红外单目视觉AI辅助测距方法， 其特征 在于， 所述获取摄 像头的焦距包括： （1） 将摄像头置于固定位置， 通过变换标定物的方位， 获取多张不同角度的标定图像， 利用摄像机标定程序对标定图像进行批处理， 将其读入摄像头标定工具箱中， 根据张氏平 面标定法得到摄 像头的焦距。 7.根据权利要求1所述的一种输电线路绝缘子红外单目视觉AI辅助测距方法， 其特征 在于， 所述对绝 缘子串目标进行安全距离预警包括： （1） 当摄 像头图像绝 缘子像素宽度大于或等于阈值， 控制端发出警告。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115471538 A 2输电线路绝缘子红外单 目视觉AI辅助测距 方法 技术领域 [0001]本发明涉及目标检测技术领域， 具体是一种输电线路绝缘子红外单目视觉AI辅助 测距方法。 背景技术 [0002]绝缘子作为输电线路上的重要组成部分， 其运行状况和优劣程度直接关系到电网 的稳定性和安全性， 针对绝缘子的不停电检测及故障诊断工作具有非常重要的意义； 利用 无人机搭载红外热像仪进行巡检是近年来兴起的现场 非接触式检测方法， 具有效率高、 安 全风险小、 成本低等优势， 但是目前红外巡检尚存若干技术难题亟待解决； 首先， 架空输电 线路往往位处偏僻， 绝缘子串离地高度达数十米， 无人机飞手只能结合 肉眼眺望和遥控终 端红外图像显示， 凭借经验手动操作无人机接近绝缘子目标并进行拍摄； 这种人工目标识 别方式劳动强度大， 效率低， 安全风险高； 因此， 如何实现绝缘子红外图像智能识别技术成 为首要问题； 第二， 无人机与目标绝缘子之间的拍摄距离非常关键； 若距离过远， 会使得拍 摄效果不佳， 对后期绝缘子图像分析不利； 若距离过近， 则存在着无人机撞线等安全隐患； 在实际拍摄过程中， 常常因为周围环境地形 的复杂性和飞手视线角度的限制， 使得无人机 操控难度非常大， 安全距离不易保持； 如何让无人机与目标绝缘子保持最佳拍摄距离且进 行安全距离预警成为了另一个重要问题。 发明内容 [0003]发明目的： 本发明针对现有技术存在的问题， 提供了一种输电线路绝缘子红外单 目视觉AI辅助测距方法， 用以辅助无 人机安全飞行。 [0004]技术方案： 本发明提供了一种输电线路绝缘子红外单目视觉AI辅助测距方法， 包 括以下步骤： 步骤1： 将若干数量红外图像中绝 缘子标注为样本标签； 步骤2： 设置训练参数， 训练完成后获得AI检测器； 步骤3： 采用改进的几何均值滤波器对红外图像去噪； 步骤:4： 利用基于相似三角形原理与AI检测器对绝 缘子进行测距； 步骤5： 对绝 缘子串目标进行安全距离预警。 [0005]进一步的， 所述 步骤1具体为： 获取若干绝缘子红外图像， 标注图像中绝缘子为感兴趣区域， 标注完成作为神经 网络训练的样本标签； 所述输电线路红外图像绝 缘子标注包括以下步骤： （1） 对图像中的绝 缘子串进行框选； （2） 表格形式记录图像的绝对路径与标注框的左上角 x,y坐标及宽高 w,h的矩阵 （如附图1所示） 。 [0006]进一步的， 所述 步骤2具体为：说　明　书 1/4 页 3 CN 115471538 A 3