绝缘子作为架空输电线路的重要组成部分,用于支持、悬吊架空导线,使导线与导线之间以及导线与大地之间保持足够的绝缘,绝缘子上的污秽、裂纹/破损缺失等表面缺陷会影响输电线路的稳定运行,易造成线路瘫痪和大面积停电。为了保证线路的稳定运行,必须对绝缘子状态进行监测。绝缘子状态监测包含绝缘子定位和缺陷检测两个环节。传统的人工监测方式,在多目标场景下容易出现漏检和误判的情况。为了实现智能化的绝缘子监测,需要引入一种自动定位待检目标和高效识别缺陷的方法。本文依托中国南方电网科技项目,以南方电网无人机输电线路巡检为实际应用场景,设计了基于航拍图像的输电线路绝缘子状态监测方法,可以实现密集目标下的绝缘子定向检测和缺陷检测。本文构建了基于输电线路航拍图像的绝缘子数据库,包括玻璃绝缘子355张,复合绝缘子315张,以及多类型绝缘子图像数据400张,基于所构建的绝缘子数据库,本文主要开展了两个方面的研究工作:第一,提出了一种基于航拍图像的绝缘子定向检测算法。将绝缘子定向识别分成绝缘子片段特征提取和片段间的连接关系检测。该方法解决了传统目标检测算法对于航拍影像中处于任意方向并呈现密集分布的目标识别所存在的缺陷。在传统的识别网络SSD的基础上,首先对网络结构进行改经,并引入了能够融合多个层次特征的模块,来提取更深层次的绝缘子特征;其次提出了一种提取特征片段和其八邻域连接关系的动态特征选择模块,来提取绝缘子片段间的连接关系;最后,利用提取到的片段特征以及片段间的连接关系获取绝缘子串的定向角度,实现绝缘子目标的定向检测。解决了以往绝缘子目标检测算法,轴向边界框的识别有效面积占比小,以及呈密集分布的绝缘子目标多个实例存于同一边界框的问题。第二,提出了一种针对航拍图像的绝缘子缺陷检测方案。首先,针对航拍图像具有复杂背景的干扰的问题,利用本文的定向检测算法对绝缘子目标进行感兴趣区域提取;然后,通过对比两种绝缘子缺陷检测算法:基于绝缘子空间形态的传统方法和基于深度学习的方法,分析两者的识别效果和检测特点,集成了一套适用与多种拍摄角度和应用场景的绝缘子缺陷检测算法。较好的解决了传统算法只能检测单一缺陷问题,同时提高算法的适用性和缺陷检测的可靠性。