本發(fā)明屬于耐張線夾檢測,具體涉及一種基于x射線圖像識別的耐張線夾欠壓缺陷檢測方法和相關(guān)裝置。
背景技術(shù):
1、耐張線夾是高壓輸電線路中的重要金具,主要作用是固定導(dǎo)線并承受張力,使導(dǎo)線能夠穩(wěn)固地懸掛在耐張線串組或桿塔上,同時確保電流的正常傳輸。耐張線夾內(nèi)部的壓接質(zhì)量直接影響到輸電線路的建設(shè)質(zhì)量和使用壽命,若質(zhì)量不達(dá)標(biāo),嚴(yán)重情況下可能引發(fā)重大事故,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。因此,為確保輸電線路的穩(wěn)定性和高效運(yùn)行,降低事故風(fēng)險,檢測耐張線夾的壓接質(zhì)量顯得尤為重要。
2、相較于傳統(tǒng)的檢測方法,x射線無損檢測技術(shù)提供了更直觀的檢測手段,能夠有效展現(xiàn)耐張線夾的內(nèi)部結(jié)構(gòu),揭示隱藏的質(zhì)量問題。然而,由于檢測設(shè)備、技術(shù)和方法等多種因素的制約,x射線圖像往往存在亮度不足、對比度不明顯、灰度變化模糊以及噪聲干擾等問題。這些缺陷直接影響到壓接質(zhì)量的評估精度,降低了檢測結(jié)果的可靠性。
3、目前,盡管基于深度學(xué)習(xí)的圖像識別技術(shù)在缺陷檢測中有廣泛應(yīng)用,但由于現(xiàn)有x射線圖像的質(zhì)量問題,提取關(guān)鍵特征時面臨諸多困難,導(dǎo)致圖像處理過程要求更加精細(xì)。圖像質(zhì)量的不穩(wěn)定甚至可能影響到最終檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性,無法滿足當(dāng)前實(shí)際應(yīng)用中的高精度要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本發(fā)明提供一種基于x射線圖像識別的耐張線夾欠壓缺陷檢測方法和相關(guān)裝置,用于解決現(xiàn)有技術(shù)無法克服x射線圖像質(zhì)量缺陷,確保圖像缺陷識別結(jié)果的準(zhǔn)確性,從而不能滿足實(shí)際應(yīng)用需求的技術(shù)問題。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:
3、第一方面,本發(fā)明提供了一種基于x射線圖像識別的耐張線夾欠壓缺陷檢測方法,包括如下步驟:
4、對耐張線夾的原始x射線圖像進(jìn)行優(yōu)化處理,得到優(yōu)化后的射線圖像;
5、將優(yōu)化后的射線圖像輸入到深度學(xué)習(xí)模型中,利用深度學(xué)習(xí)模型提取圖像中與耐張線夾欠壓缺陷相關(guān)的細(xì)微結(jié)構(gòu)特征向量;
6、將提取的細(xì)微結(jié)構(gòu)特征向量輸入到目標(biāo)檢測深度學(xué)習(xí)模型中,對原始x射線圖像的欠壓缺陷進(jìn)行識別,并結(jié)合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)對所識別出的缺陷進(jìn)行評級;目標(biāo)檢測深度學(xué)習(xí)模型采用one-stage或two-stage架構(gòu)。
7、進(jìn)一步的,對耐張線夾的原始x射線圖像進(jìn)行優(yōu)化處理,包括:
8、采用高斯濾波算法對耐張線夾的原始x射線圖像進(jìn)行去噪處理;
9、將去噪處理后的圖像采用直方圖均衡化方法進(jìn)行灰度化處理;
10、將灰度化處理后的圖像進(jìn)行非線性調(diào)整,通過非線性函數(shù)調(diào)整圖像中不同灰度區(qū)域的亮度和對比度。
11、進(jìn)一步的,采用高斯濾波算法對耐張線夾的原始x射線圖像進(jìn)行去噪處理,包括:
12、對圖像窗口內(nèi)所有像素點(diǎn)的像素值,計算相應(yīng)的權(quán)重值,權(quán)重計算公式如下:
13、
14、式中,表示像素點(diǎn)的權(quán)重值;表示標(biāo)準(zhǔn)差;和表示窗口中心點(diǎn)坐標(biāo);
15、將圖像窗口內(nèi)所有像素點(diǎn)的原始像素值與相應(yīng)的權(quán)重值相乘,得到去噪處理后的射線圖像。
16、進(jìn)一步的,將去噪處理后的圖像采用直方圖均衡化方法進(jìn)行灰度化處理,包括:
17、統(tǒng)計圖像中每個灰度級(灰度級的范圍為[0,l-1])的像素數(shù)量,并記為圖像的原始灰度分布;
18、計算每個灰度級的直方圖分布概率,如下:
19、
20、式中,表示第個灰度級的直方圖分布概率;表示第個灰度級的像素數(shù)量;表示圖像中的總像素數(shù)量;
21、計算累積分布函數(shù),如下:
22、
23、式中,表示個灰度級的累積分布函數(shù);
24、將累積分布函數(shù)進(jìn)行反變換,得到新的像素灰度分布,并替換圖像的原始灰度分布。
25、進(jìn)一步的,采用伽馬校正方法進(jìn)行非線性調(diào)整,校正公式如下:
26、
27、式中,和分別是校正后和校正前的像素值;為伽馬校正參數(shù)。
28、進(jìn)一步的,深度學(xué)習(xí)模型為yolov5模型,yolov5模型中,采用c2f結(jié)構(gòu)改進(jìn)的c3模塊卷積層提取射線圖像的特征并生成特征向量。
29、進(jìn)一步的,在優(yōu)化處理中,還包括:
30、根據(jù)圖像的特定特征,自適應(yīng)調(diào)整優(yōu)化處理算法的參數(shù),以使處理后的圖像在灰度、對比度和噪聲水平方面達(dá)到預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。
31、第二方面,本發(fā)明提供了一種基于x射線圖像識別的耐張線夾欠壓缺陷檢測裝置,包括:
32、預(yù)處理模塊,用于對耐張線夾的原始x射線圖像進(jìn)行優(yōu)化處理,得到優(yōu)化后的射線圖像;
33、特征提取模塊,用于將優(yōu)化后的射線圖像輸入到深度學(xué)習(xí)模型中,利用深度學(xué)習(xí)模型提取圖像中與耐張線夾欠壓缺陷相關(guān)的細(xì)微結(jié)構(gòu)特征向量;
34、缺陷檢測模塊,用于將提取的細(xì)微結(jié)構(gòu)特征向量輸入到目標(biāo)檢測深度學(xué)習(xí)模型中,對原始x射線圖像的欠壓缺陷進(jìn)行識別,并結(jié)合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)對所識別出的缺陷進(jìn)行評級;目標(biāo)檢測深度學(xué)習(xí)模型采用one-stage或two-stage架構(gòu)。
35、第三方面,本發(fā)明提供了一種計算機(jī)設(shè)備,設(shè)備包括處理器以及存儲器:
36、存儲器用于存儲計算機(jī)程序,并將計算機(jī)程序的指令發(fā)送至處理器;
37、處理器根據(jù)計算機(jī)程序的指令執(zhí)行如第一方面的一種基于x射線圖像識別的耐張線夾欠壓缺陷檢測方法。
38、第四方面,一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì),計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機(jī)程序,計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如第一方面的一種基于x射線圖像識別的耐張線夾欠壓缺陷檢測方法。
39、綜上,本發(fā)明提供了一種基于x射線圖像識別的耐張線夾欠壓缺陷檢測方法,包括對耐張線夾的原始x射線圖像進(jìn)行優(yōu)化處理,得到優(yōu)化后的射線圖像;將優(yōu)化后的射線圖像輸入到深度學(xué)習(xí)模型中,利用深度學(xué)習(xí)模型提取圖像中與耐張線夾欠壓缺陷相關(guān)的細(xì)微結(jié)構(gòu)特征向量;將提取的細(xì)微結(jié)構(gòu)特征向量輸入到目標(biāo)檢測深度學(xué)習(xí)模型中,對原始x射線圖像的欠壓缺陷進(jìn)行識別,并結(jié)合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)對所識別出的缺陷進(jìn)行評級;目標(biāo)檢測深度學(xué)習(xí)模型采用one-stage或two-stage架構(gòu)。本發(fā)明通過對x射線圖像進(jìn)行優(yōu)化處理,并采用目標(biāo)檢測深度學(xué)習(xí)模型進(jìn)行缺陷檢測,可以顯著提升耐張線夾欠壓缺陷檢測的準(zhǔn)確性和可靠性。
40、本發(fā)明還提供一種基于x射線圖像識別的耐張線夾欠壓缺陷檢測裝置、設(shè)備和存儲介質(zhì),其實(shí)施時具有與上述方法實(shí)施時相似的效果,在此不再贅述。
1.一種基于x射線圖像識別的耐張線夾欠壓缺陷檢測方法,其特征在于,包括如下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于x射線圖像識別的耐張線夾欠壓缺陷檢測方法,其特征在于,對耐張線夾的原始x射線圖像進(jìn)行優(yōu)化處理,包括:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于x射線圖像識別的耐張線夾欠壓缺陷檢測方法,其特征在于,采用高斯濾波算法對耐張線夾的原始x射線圖像進(jìn)行去噪處理,包括:
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于x射線圖像識別的耐張線夾欠壓缺陷檢測方法,其特征在于,將去噪處理后的圖像采用直方圖均衡化方法進(jìn)行灰度化處理,包括:
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于x射線圖像識別的耐張線夾欠壓缺陷檢測方法,其特征在于,采用伽馬校正方法進(jìn)行非線性調(diào)整,校正公式如下:
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于x射線圖像識別的耐張線夾欠壓缺陷檢測方法,其特征在于,所述深度學(xué)習(xí)模型為yolov5模型,所述yolov5模型中,采用c2f結(jié)構(gòu)改進(jìn)的c3模塊卷積層提取射線圖像的特征并生成特征向量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于x射線圖像識別的耐張線夾欠壓缺陷檢測方法,其特征在于,在所述優(yōu)化處理中,還包括:
8.一種基于x射線圖像識別的耐張線夾欠壓缺陷檢測裝置,其特征在于,包括:
9.一種計算機(jī)設(shè)備,其特征在于,所述設(shè)備包括處理器以及存儲器:
10.一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì),其特征在于,所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機(jī)程序,所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7中任一項所述的一種基于x射線圖像識別的耐張線夾欠壓缺陷檢測方法。