【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于電力檢測(cè)，具體涉及一種基于紫外成像儀的放電缺陷檢測(cè)方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、在電力線路建設(shè)和運(yùn)行過程中，輸電導(dǎo)線常因人為或自然因素產(chǎn)生毛刺、變形、斷股等缺陷，使得其在高電壓作用下出現(xiàn)局部場(chǎng)強(qiáng)畸變，從而引發(fā)電暈放電現(xiàn)象。這些電暈放電在造成大量電能損失的同時(shí)，還導(dǎo)致可聽噪音、電磁干擾，甚至還會(huì)嚴(yán)重威脅到電力線路的安全運(yùn)行。因此，及時(shí)、有效檢測(cè)輸電導(dǎo)線缺陷導(dǎo)致的電暈放電至關(guān)重要。電暈放電檢測(cè)是一種用于高壓設(shè)備的故障檢測(cè)手段，它主要通過對(duì)放電過程中產(chǎn)生的電、光、聲、熱等特征信號(hào)變化進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)電暈放電故障的精準(zhǔn)定位。近年來(lái)，紫外成像技術(shù)在電暈放電檢測(cè)中被廣泛應(yīng)用，相對(duì)于其它檢測(cè)手段，該技術(shù)具有高靈敏度、強(qiáng)抗干擾能力和簡(jiǎn)單操作等優(yōu)點(diǎn)，可直觀有效地定位放電點(diǎn)。但目前紫外成像技術(shù)仍存在設(shè)備體積大、檢測(cè)效率低、精度不高、放電缺陷等級(jí)劃分依據(jù)較為單一等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本專利技術(shù)提供了一種基于紫外成像儀的放電缺陷檢測(cè)方法及系統(tǒng)。
2、本專利技術(shù)的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
3、一種基于紫外成像儀的放電缺陷檢測(cè)方法，所述放電缺陷檢測(cè)方法的實(shí)施包括以下步驟：
4、紫外成像儀通過分光片將入射光分為兩路，分別進(jìn)入可見成像模塊和紫外成像模塊并獲取可見光圖像和日盲紫外圖像，所述可見成像模塊和所述紫外成像模塊為垂直排列布局；
5、通過改進(jìn)圖像融合法融合所述可見光圖像和所述日盲紫外圖像得到放電缺陷圖像；p>
6、通過所述放電缺陷圖像獲取校正光子數(shù)和校正光斑面積，通過所述校正光子數(shù)和所述校正光斑面積構(gòu)建放電缺陷檢測(cè)模型并輸出放電缺陷檢測(cè)信息，所述放電缺陷檢測(cè)信息包括放電低風(fēng)險(xiǎn)信息、放電中風(fēng)險(xiǎn)信息、放電高風(fēng)險(xiǎn)信息；
7、當(dāng)輸出所述放電中風(fēng)險(xiǎn)信息或所述放電高風(fēng)險(xiǎn)信息時(shí)，通過激光測(cè)距獲取放電缺陷位置，并反饋放電缺陷排除指令給終端。
8、優(yōu)選的，所述可見成像模塊包括光學(xué)透鏡和可見光電荷耦合器件，所述紫外成像模塊包括紫外成像物鏡、多層日盲濾光片、紫外微通道板。
9、優(yōu)選的，所述通過改進(jìn)圖像融合法融合所述可見光圖像和所述日盲紫外圖像得到放電缺陷圖像包括：
10、通過加權(quán)平均所述可見光圖像和所述日盲紫外圖像得到重構(gòu)調(diào)節(jié)圖像；
11、通過雙分支生成器結(jié)構(gòu)融合所述重構(gòu)調(diào)節(jié)圖像得到所述放電缺陷圖像。
12、優(yōu)選的，所述雙分支生成器結(jié)構(gòu)包括密集殘差網(wǎng)和注意力子網(wǎng)，所述密集殘差網(wǎng)由編碼器、轉(zhuǎn)換器、解碼器組成，所述編碼器由三層卷積層組成，所述轉(zhuǎn)換器由三個(gè)密集連接塊組成，所述解碼器通過反卷積重構(gòu)低級(jí)特征；所述注意力子網(wǎng)由三個(gè)雙注意力組、兩個(gè)卷積塊、殘差邊組成。
13、優(yōu)選的，所述通過所述放電缺陷圖像獲取校正光子數(shù)和校正光斑面積，通過所述校正光子數(shù)和所述校正光斑面積構(gòu)建放電缺陷檢測(cè)模型并輸出放電缺陷檢測(cè)信息包括：
14、預(yù)處理所述放電缺陷圖像得到光斑二值放電缺陷圖像并對(duì)所述光斑二值放電缺陷圖像進(jìn)行多余信息濾除，所述預(yù)處理包括灰度化和閾值分割；
15、通過紫外成像儀直接輸出光子數(shù)，通過光斑二值放電缺陷圖像獲取光斑面積；
16、通過10m光子數(shù)歸一化原則處理所述光子數(shù)得到所述校正光子數(shù)，通過校正光斑面積參量處理所述光斑面積得到所述校正光斑面積，所述校正光斑面積參量包括檢測(cè)距離參量和儀器增益參量；
17、根據(jù)所述校正光子數(shù)和所述校正光斑面積構(gòu)建所述放電缺陷檢測(cè)模型。
18、優(yōu)選的，所述閾值分割包括：獲取所述放電缺陷圖像的像素點(diǎn)總數(shù)量和灰度等級(jí)，引入初始灰度等級(jí)閾值將所述放電缺陷圖像分為目標(biāo)和背景，計(jì)算目標(biāo)出現(xiàn)概率和背景出現(xiàn)概率，根據(jù)所述目標(biāo)出現(xiàn)概率和所述背景出現(xiàn)概率計(jì)算目標(biāo)平均灰度級(jí)和背景平均灰度級(jí)，通過賦予權(quán)重計(jì)算改進(jìn)類間方差，計(jì)算公式為ε2＝ωp0(t)q0(t)2+p1(t)q1(t)2，其中，ε2為改進(jìn)類間方差，p0(t)為目標(biāo)出現(xiàn)概率，p1(t)為背景出現(xiàn)概率，t為初始灰度等級(jí)閾值，q0(t)為目標(biāo)平均灰度級(jí)，q1(t)為背景平均灰度級(jí)，ω為權(quán)重，取值為p0(t)，當(dāng)所述改進(jìn)類間方差取值最大時(shí)，對(duì)應(yīng)的初始灰度等級(jí)閾值為最佳分割閾值，根據(jù)所述最佳分割閾值分割所述放電缺陷圖像得到所述光斑二值放電缺陷圖像；
19、所述多余信息濾除通過以結(jié)構(gòu)元素為基礎(chǔ)算子，運(yùn)用開運(yùn)算和閉運(yùn)算實(shí)現(xiàn)，所述開運(yùn)算為先圖像腐蝕再圖像膨脹，所述閉運(yùn)算為先圖像膨脹再圖像腐蝕。
20、優(yōu)選的，所述放電缺陷檢測(cè)模型的表達(dá)式為其中，sz為校正光斑面積，n10m為校正光子數(shù)，當(dāng)所述放電缺陷檢測(cè)模型取值為0時(shí)，輸出所述放電低風(fēng)險(xiǎn)信息，當(dāng)所述放電缺陷檢測(cè)模型取值為1時(shí)，輸出所述放電中風(fēng)險(xiǎn)信息，當(dāng)所述放電缺陷檢測(cè)模型取值為2時(shí)，輸出所述放電高風(fēng)險(xiǎn)信息。
21、一種基于紫外成像儀的放電缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，用于執(zhí)行上述所述的放電缺陷檢測(cè)方法，包括圖像獲取模塊、模型構(gòu)建模塊、指令輸出模塊；
22、所述圖像獲取模塊用于紫外成像儀通過分光片將入射光分為兩路，分別進(jìn)入可見成像模塊和紫外成像模塊并獲取可見光圖像和日盲紫外圖像，所述可見成像模塊和所述紫外成像模塊為垂直排列布局；通過改進(jìn)圖像融合法融合所述可見光圖像和所述日盲紫外圖像得到放電缺陷圖像；
23、所述模型構(gòu)建模塊用于通過所述放電缺陷圖像獲取校正光子數(shù)和校正光斑面積，通過所述校正光子數(shù)和所述校正光斑面積構(gòu)建放電缺陷檢測(cè)模型并輸出放電缺陷檢測(cè)信息，所述放電缺陷檢測(cè)信息包括放電低風(fēng)險(xiǎn)信息、放電中風(fēng)險(xiǎn)信息、放電高風(fēng)險(xiǎn)信息；
24、所述指令輸出模塊用于當(dāng)輸出所述放電中風(fēng)險(xiǎn)信息或所述放電高風(fēng)險(xiǎn)信息時(shí)，通過激光測(cè)距獲取放電缺陷位置，并反饋放電缺陷排除指令給終端。
25、一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述所述的放電缺陷檢測(cè)方法。
26、一種包含計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令在由計(jì)算機(jī)處理器執(zhí)行時(shí)用于執(zhí)行上述所述的放電缺陷檢測(cè)方法。
27、本專利技術(shù)的有益效果為：
28、(1)通過垂直排列布局可見成像模塊和紫外成像模塊，使得設(shè)備小巧輕便，能夠單手持用，便于攜帶和現(xiàn)場(chǎng)操作；
29、(2)通過改進(jìn)圖像融合法融合可見光圖像和日盲紫外圖像得到放電缺陷圖像，避免圖像融合過程中可能出現(xiàn)的特征丟失、可見光的紋理和輪廓特征丟失、光暈偽影、圖像分辨率較低、細(xì)節(jié)模糊等問題；
30、(3)通過校正光子數(shù)和校正光斑面積綜合判斷放電缺陷等級(jí)，結(jié)果更加精確；
31、(4)通過多層日盲濾光片和紫外微通道板解決傳統(tǒng)紫外成像儀在微弱紫外線探測(cè)上的靈敏度不足問題，確保能夠精確捕捉到微弱的電暈和電弧等放電現(xiàn)象。同時(shí)，其良好的帶外抑制性能和抗太陽(yáng)光干擾能力，使得設(shè)備能夠在白天和夜晚全天候進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)，避免了太陽(yáng)光的干擾對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響，紫外微通道板本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于紫外成像儀的放電缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，所述放電缺陷檢測(cè)方法的實(shí)施包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，所述可見成像模塊包括光學(xué)透鏡和可見光電荷耦合器件，所述紫外成像模塊包括紫外成像物鏡、多層日盲濾光片、紫外微通道板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，所述通過改進(jìn)圖像融合法融合所述可見光圖像和所述日盲紫外圖像得到放電缺陷圖像包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的放電缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，所述雙分支生成器結(jié)構(gòu)包括密集殘差網(wǎng)和注意力子網(wǎng)，所述密集殘差網(wǎng)由編碼器、轉(zhuǎn)換器、解碼器組成，所述編碼器由三層卷積層組成，所述轉(zhuǎn)換器由三個(gè)密集連接塊組成，所述解碼器通過反卷積重構(gòu)低級(jí)特征；所述注意力子網(wǎng)由三個(gè)雙注意力組、兩個(gè)卷積塊、殘差邊組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，所述通過所述放電缺陷圖像獲取校正光子數(shù)和校正光斑面積，通過所述校正光子數(shù)和所述校正光斑面積構(gòu)建放電缺陷檢測(cè)模型并輸出放電缺陷檢測(cè)信息包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的放電缺陷檢測(cè)方法
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的放電缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，所述放電缺陷檢測(cè)模型的表達(dá)式為其中，SZ為校正光斑面積，N10m為校正光子數(shù)，當(dāng)所述放電缺陷檢測(cè)模型取值為0時(shí)，輸出所述放電低風(fēng)險(xiǎn)信息，當(dāng)所述放電缺陷檢測(cè)模型取值為1時(shí)，輸出所述放電中風(fēng)險(xiǎn)信息，當(dāng)所述放電缺陷檢測(cè)模型取值為2時(shí)，輸出所述放電高風(fēng)險(xiǎn)信息。
8.一種基于紫外成像儀的放電缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)應(yīng)用于如權(quán)利要求1-7中任一所述的放電缺陷檢測(cè)方法，包括圖像獲取模塊、模型構(gòu)建模塊、指令輸出模塊；
9.一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7中任一所述的放電缺陷檢測(cè)方法。
10.一種包含計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令在由計(jì)算機(jī)處理器執(zhí)行時(shí)用于執(zhí)行如權(quán)利要求1-7中任一所述的放電缺陷檢測(cè)方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于紫外成像儀的放電缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，所述放電缺陷檢測(cè)方法的實(shí)施包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，所述可見成像模塊包括光學(xué)透鏡和可見光電荷耦合器件，所述紫外成像模塊包括紫外成像物鏡、多層日盲濾光片、紫外微通道板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，所述通過改進(jìn)圖像融合法融合所述可見光圖像和所述日盲紫外圖像得到放電缺陷圖像包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的放電缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，所述雙分支生成器結(jié)構(gòu)包括密集殘差網(wǎng)和注意力子網(wǎng)，所述密集殘差網(wǎng)由編碼器、轉(zhuǎn)換器、解碼器組成，所述編碼器由三層卷積層組成，所述轉(zhuǎn)換器由三個(gè)密集連接塊組成，所述解碼器通過反卷積重構(gòu)低級(jí)特征；所述注意力子網(wǎng)由三個(gè)雙注意力組、兩個(gè)卷積塊、殘差邊組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，所述通過所述放電缺陷圖像獲取校正光子數(shù)和校正光斑面積，通過所述校正光子數(shù)和所述校正光斑面積構(gòu)建放電缺陷檢測(cè)模型并輸出放電缺陷檢測(cè)信息包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的放電缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，所述閾值分割包括：獲取所述放電缺陷圖像的像素點(diǎn)總數(shù)量和灰度等級(jí)，引入初始灰度等級(jí)閾值將所述放電缺陷圖像分為目標(biāo)和背景，計(jì)算目標(biāo)出現(xiàn)概率和背景出現(xiàn)概率，根據(jù)所述目標(biāo)出現(xiàn)概率和所述背景出現(xiàn)概率計(jì)算目標(biāo)平均灰度級(jí)和背景平均灰度級(jí)，通過賦予權(quán)重計(jì)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：盧航，胡進(jìn)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海紫紅光電技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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