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科技文献检索报告

绝缘子图像识别方法研究

Researchofinsulatorimagerecognitionmethod

0检索目的

输电线路大多分布在高山叠嶂之间,穿越的地域广阔,而且各地域的气候条件复杂多变,电力输电线路和设备长期受到日晒、雨淋的影响，电力传输系统经常出现故障,尤其是绝缘子经常受到损伤。

而传统的人工巡检方式费时费力，基于无人机的电力巡线方式以其智能、高效、准确和安全的优势成为现在的主要研究方向，前期的基于航拍图像的输电线路设备识别是实现故障自动诊断的重要前提，其中对绝缘子的识别是目前一个主要技术瓶颈和热点，因此得到了广泛的关注和研究，目前国内外在这方面也已有一些初步研究成果。

所在实验室的主要研究方向即为基于航拍图像的绝缘子识别，因此通过检索查询，了解并掌握有关绝缘子图像识别的知识和该研究的发展前沿动态，为今后的课题研究打下夯实的基础。

1课题分析

本研究方向主要涉及两个概念：

绝缘子（insulator）、图像识别（imagerecognition）

相似或相关概念：

图像定位（imagelocation），图像检测（imagedetection），航拍（aerial），输电线路（transmissionline），巡检（patrol）

2所使用数据库名称

中文数据库：

（1）《CNKI中国知网》

（2）《万方数据资源系统》

（3）《维普数据库》

（4）《国家知识产权局专利检索数据库》

外文数据库：

（1）《SCI数据库》

（2）《EiCompendex数据库》

（3）《IEL数据库》

3检索过程

中文数据库：

3.1《CNKI中国知网》

检索方式：

高级检索方式

限定条件：

年限2000—2014，文献类型期刊、会议文献、科技成果、专利、学位论文、报纸。

检索步骤：

1、

索标识：

绝缘子，图像识别

检索式：

“篇名绝缘子”并且“篇名图像识别”

检索结果：

命中16篇，其中密切相关文献7篇，一般相关文献5篇，不相关文献4篇。

文献数量较小，且出现误检。

原因分析：

基于图像的绝缘子故障诊断类文献的篇名也会出现“绝缘子、图像、识别”等词，所以导致了误检。

同时，命中数较少的原因为有些相关文献将“图像识别”也称为“图像检测”，所以调整检索式继续检索。

2、

调整索标识：

绝缘子，图像识别，图像检测

调整检索式：

“篇名绝缘子”并且“主题图像识别或含图像检测”

检索结果：

命中183篇，其中密切相关文献很多，但误检文献也有很多。

原因分析：

误检文献基本均属于基于图像的绝缘子污秽、缺陷和憎水性等的检测和识别，所以在检索式中去掉这些跟故障相关的关键词应该能很好的改善检索结果。

3、

调整索标识：

绝缘子，图像识别，图像检测，污秽，缺陷，憎水，裂纹，破损

调整检索式：

“篇名绝缘子”并且“主题图像识别或含图像检测”不含“篇名污秽或缺陷或憎水或裂纹或破损”

检索结果：

命中100篇，其中密切相关文献20篇,一般相关文献38篇，不相关文献42篇。

原因分析：

不相关的文献主要是基于物理方法的绝缘子检测，而不是本课题基于图像识别的，并且还有一些故障诊断方面的文献，考虑到本课题的绝缘子识别是基于航拍图像的，所以在检索式中加上“航拍”的限制应该能有效的剔除不相关文献。

4、

调整索标识：

绝缘子，图像识别，图像检测，污秽，缺陷，憎水，裂纹，破损，航拍

调整检索式：

“篇名绝缘子”并且“主题图像识别或含图像检测”不含“篇名污秽或缺陷或憎水或裂纹或破损”并且“全文航拍”

检索结果：

命中20篇，全为密切相关文献，且知识范围广，为本课题的研究提供了很大的帮助，所以达到了检索目的，最终检索结果截图如下：

3.2《万方数据资源系统》

检索方式：

高级检索方式

限定条件：

年限2000—2014，文献类型期刊、会议文献、科技成果、专利、学位论文。

检索步骤：

1、

索标识：

绝缘子，图像识别

检索式：

主题:

（绝缘子）*主题:

（图像识别）

检索结果：

命中34篇，其中密切相关文献10篇，一般相关文献6篇，不相关文献18篇。

密切相关文献较少，误检文献过多。

原因分析：

很多相关文献并不以“图像识别”作为主题，而是以“识别”，所以检索范围被缩小，一些相关文献被剔除。

同时，考虑增加索标识“航拍”来剔除掉不相关文献。

2、

调整索标识：

绝缘子，识别，航拍

调整检索式：

主题:

（绝缘子）*主题:

（识别）*航拍

检索结果：

命中19条，其中密切相关文献15篇，一般相关文献1篇，不相关文献3篇。

原因分析：

误检到的文献还是均为绝缘子故障识别类，所以考虑增加索标识来剔除故障识别类的文献。

3、

调整索标识：

绝缘子，识别，航拍，故障，缺陷

调整检索式：

主题:

（绝缘子）*主题:

（识别）*航拍^题名:

（故障）^题名:

（缺陷）

检索结果：

命中16篇，其中密切相关文献15篇，一般相关文献1篇，无误检文献。

达到检索目的，最终检索结果截图如下：

3.3《维普数据库》

检索方式：

高级检索方式

限定条件：

年限2000—2014，文献范围：

全部期刊

检索步骤：

1、

索标识：

绝缘子，图像识别，图像检测

检索式：

题名或关键词=绝缘子与题名或关键词=图像识别+图像检测

检索结果：

命中9篇，其中密切相关文献3篇，一般相关文献1篇，不相关文献5篇。

检索到的文献数量较少。

原因分析：

维普高级检索中，检索标识匹配没有“模糊”和“精确”之分，所有检索词均为精确匹配，所以对于“图像识别”和“图像检测”两个索标识只能检索到完全匹配的相关文献，而像只含有“识别”而不含“图像识别”的题名将不会被检索到，所以考虑更改索标识来扩大检索结果，如下。

2、

调整索标识：

绝缘子，识别，图像检测

调整检索式：

题名或关键词=绝缘子与题名或关键词=识别+图像检测

检索结果：

命中44篇，其中密切相关文献8篇，一般相关文献10篇，不相关文献26篇。

误检率过高。

原因分析：

浏览了误检的文献后发现，这些文献大都是对绝缘子的故障检测，所以应该考虑把索标识“图像检测”去掉，同时增加索标识来剔除绝缘子缺陷识别的文献。

3、

调整索标识：

绝缘子，识别，图像，憎水，缺陷，故障，污秽

调整检索式：

题名=绝缘子与题名或关键词=识别+图像非题名或关键词=憎水+故障+缺陷+污秽 

检索结果：

命中56篇，其中密切相关文献16篇，一般相关文献10篇，不相关文献30篇。

原因分析：

本课题的绝缘子图像识别研究是基于无人机航拍图像的，并且是输电线路上的绝缘子，所以应增加此类索标识来精确检索与本课题密切相关的文献。

4、

调整索标识：

绝缘子，识别，图像，憎水，缺陷，故障，污秽，航拍，输电线路，巡检

调整检索式：

题名=绝缘子与题名或关键词=识别+图像与任意字段=航拍+输电线路+巡检非题名或关键词=故障+污秽+缺陷+憎水

检索结果：

命中22篇，其中密切相关文献16篇，一般相关文献4篇，不相关文献2篇。

其中不相关文献为《输电线路绝缘子泄漏电流的句法模式识别》和《±800kV特高压直流悬式复合绝缘子伞形的风洞模拟》。

检索到的密切相关文献满足要求，虽然存在两篇误检，但这两篇的主题和关键词与本课题有相重合的地方，所以误检难以避免。

最终检索结果截图如下：

3.4国家知识产权局专利检索数据库

检索方式：

专家检索

限定条件：

年限2000—2014

检索步骤：

1、

索标识：

绝缘子，识别，图像，航拍

检索式：

发明名称=（绝缘子）AND关键词=（识别OR图像）AND关键词=（航拍）

检索结果：

命中3条，其中密切相关专利2条，不相关专利1条。

专利较少

原因分析：

此次为专利文献检索，其与一般的期刊或论文文献的检索有所不同，专利一般都是一套比较成熟的装置或完整的方法体系，所以对于本课题的检索式不应该过于局限或细化，否则检索结果可能会很少，所以，考虑直接检索专利名称为“绝缘子识别”，结果应该会有所增加。

2、

调整索标识：

绝缘子，识别

调整检索式：

发明名称=（绝缘子）AND发明名称=（识别）

检索结果：

命中15条，其中密切相关专利8条，一般相关专利4条，不相关专利3条，检索结果较少，但由于本课题尚属一个新兴的研究方向，研究成果还为数不多，所以整体来看已达到检索目的。

最终检索结果截图如下：

3.5《SCI数据库》

检索方式：

高级检索方式

限定条件：

年限2000—2014

检索步骤：

1、

索标识：

recognition，insulator

检索式：

标题:

 （insulator*） AND 标题:

 （recognition）

检索结果：

命中13条，其中密切相关文献8篇，一般相关文献1篇，不相关文献4篇。

检索到的文献较少。

原因分析：

2、

调整索标识：

insulator，recognition，Location

调整检索式：

 标题:

 （insulator*） AND 标题:

 （recognition*orLocation*）

检索结果：

命中20条，其中密切相关文献9篇，一般相关文献3篇，不相关文献8篇。

原因分析：

3、

调整索标识：

insulator，imagerecognition，imageLocation

调整检索式：

标题:

 （insulator*） AND 主题:

 （（image*NEARrecognition*orimage*NEARLocation*））

检索结果：

命中9篇。

虽然检索到的文献较少，但全为密切相关文献，对本课题的研究有很大的帮助。

最终检索结果截图如下：

3.6《EiCompendex数据库》

检索方式：

专家检索方式

限定条件：

年限2000——2014

检索步骤：

1、

索标识：

insulator，recognition，Location

检索式：

（（（insulator*）WNTI）AND（（recognition*orLocation*）WNKY））

检索结果：

命中342篇，文献较多，但不全是相关文献。

原因分析：

一部分文献是基于物理方法的绝缘子识别或定位，或是关于绝缘子故障的识别，本课题是基于航拍图像的绝缘子识别，所以考虑增加“图像”索标识，来剔除掉不相关的文献。

2、

调整索标识：

insulator，imagerecognition，imagelocation

调整检索式：

（（（insulator*）WNTI）AND（（image*recognition*orimage*Location*）WNAllfields））

检索结果：

命中43篇，其中密切相关文献15篇，一般相关文献8篇，不相关文献20篇。

原因分析：

3、

调整索标识：

insulator，imagerecognition，imagelocation，aerial,transmission，patrol

调整检索式：

（（（（insulator*）WNTI）AND（（image*recognition*orimage*Location*）WNKY））AND（（aerial*ORtransmission*orpatrol*）WNAllfields））

检索结果：

命中15篇，全为密切相关文献。

截图如下：

3.7《IEL数据库》

检索方式：

高级检索方式

限定条件：

年限2000——2014

检索步骤：

1、

索标识：

recognition，location，insulator

检索式：

（（"DocumentTitle":

recognition）OR"DocumentTitle":

location）AND"DocumentTitle":

insulator

检索结果：

命中11篇，其中密切相关文献8篇，一般相关文献2篇，不相关文献1篇。

检索到的文献较少。

原因分析：

此次检索式的检索字段为标题，很多相关文献可能并不以“绝缘子识别或定位”为文章标题，所以出现检索结果过少的现象，考虑改变字段为“摘要”，继续检索。

2、

调整索标识：

recognition，location，insulator

调整检索式：

（（"Abstract":

location）OR"Abstract":

recognition）AND"DocumentTitle":

insulator

检索结果：

命中94篇，其中密切相关文献22篇，一般相关文献12篇，不相关文献60篇。

误检率较高。

原因分析：

通过浏览误检文献，发现误检的均为基于物理法的绝缘子检测，而本课题是基于航拍图像的绝缘子识别，所以索标识中的“recognition”和“location”范围太广，导致误检。

3、

调整索标识：

imagerecognition，imagelocation，insulator

检索式：

（（"Abstract":

imagerecognition）OR"Abstract":

imagelocation）AND"DocumentTitle":

insulator

3文献题录

3.1中文文献题录

[1]徐向军,王生鹏,纪青春等.基于高斯尺度空间GHT的绝缘子红外图像识别方法[J].红外技术,2014,36（7）:

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[2]赵天成,王帅.基于LabVIEW的变电站绝缘子识别定位[J].吉林电力,2014,42（3）:

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[3]赵振兵.一种航拍绝缘子串图像自动定位方法[J].仪器仪表学报,2014,35（3）:

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（2）:

170-175.

[11]裴玉龙,仝卫国,李宝树.航拍绝缘子图像的去模糊处理[J].电瓷避雷器,2010,（5）:

12-16.

[12]李卫国,叶高生,黄锋等.基于改进MPEG-7纹理特征的绝缘子图像识别[J].高压电器,2010,46（10）:

65-68.

[13]黄宵宁.直升机巡检航拍图像中绝缘子图像的提取算法[J].电网技术,2010,

（1）:

194-197.

[14]张成,盛戈皞,江秀臣等.基于图像处理技术的绝缘子覆冰自动识别[J].华东电力,2009,37

（1）:

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[15]王伟.绝缘子图像的边缘检测[J].微计算机信息,2008,24（27）:

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[16]赵振兵,金思新,刘亚春.基于NSCT的航拍绝缘子图像边缘提取方法[J].仪器仪表学报,2012,33（9）:

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[17]徐耀良,张少成,杨宁等.航拍图像中绝缘子的提取算法[J].上海电力学院学报,2011,27（5）:

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[2]Zhang,Rui;FangminDong;Gao,Zhang,"Researchonbeadimagerecognitionalgorithmfordeterminationofinsulatorlevers," ComputerScienceandInformationTechnology,2009.308,311,8-11Aug.2009

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[9]JiangXingliang;XiaQiangfeng,"Influenceofcontaminationondeterioratedinsulatorsdetectionwithinfraredimagingmethod," HighVoltageEngineeringandApplication（ICHVE）,2010InternationalConferenceon ,vol.,no.,pp.457,460,11-14Oct.2010

[10]Liu,Y.;Du,B.X.,"Patternidentificationofsurfaceflashoverinducedbydiscretewaterdropletsonpolymerinsulator," DielectricsandElectricalInsulation,IEEETransactionson ,vol.21,no.4,pp.1972,1981,August2014

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[12]GuohaiLiu;ZhuZhu;XuJie,"OrientationanddamageinspectionofinsulatorsbasedonTchebichefmomentinvariants," NeuralNetworksandSignalProcessing,2008InternationalConferenceon ,vol.,no.,pp.48,52,7-11June2008

[13]Diaz,R.;Candelo,J.E.;Betancur,J.,"Softwaretooltodetecthotspotsonelectricalinsulators," EnvironmentandElectricalEngineering（EEEIC）,201312thInternationalConferenceon ,vol.,no.,pp.7,12,5-8May20