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高压输电线路巡检机器人视觉避障方法

高永键  周学成  
【摘要】:高压输电线路视觉巡线机器人的研究对输电线路的安全稳定运行具有重要意义。而实现巡线机器人的自主运行,需要首先解决输电线上的障碍物的自动识别与自主跨越的问题。本文以高压输电线路上绝缘子、防震锤和耐张线夹等常见机器人巡检障碍物为研究对象,采用计算机图像处理与分析技术,针对110 kV单分裂输电线路的结构特点,提出了一种常见障碍物的视觉检测识别方法。该方法利用障碍物边缘信息,提取图像中的直线、圆等元素,结合巡线机器人的工作环境进行结构约束,识别出障碍物。首先,对采集到的障碍物图像进行平滑处理,以减少图像噪声;然后,利用Canny算子来提取图像边缘,以减少光线变化带来的影响;最后,提取边缘图像中某些图形基元并施加结构约束,实现导线和障碍物的检测识别。编程实验结果表明,该方法能有效地检测识别高压输电线路的导线、防震锤、悬垂绝缘子和耐张绝缘子。

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