基于光谱成像的复合绝缘子伞裙老化检测方法及检测装置与流程

文档序号:20275107发布日期:2020-04-03 19:32阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于光谱成像的复合绝缘子伞裙老化检测方法,所述方法包括以下步骤:

第一步骤(s1)中,制作老化程度已知的复合绝缘子伞裙切片,在同一视场下拍摄所述复合绝缘子伞裙切片的高光谱图像,

第二步骤(s2)中,基于所述高光谱图像统计计算最优波段指数以提取特征波段,

第三步骤(s3)中,所述特征波段对应的滤光片装备到多光谱相机上以拍摄特征波段下的灰度图像,基于所述灰度图像进行图像处理及图像可视化融合以归纳老化程度与融合图像灰度值的对应关系,形成绝缘子伞裙老化状态特征库,

第四步骤(s4)中,清洗待检测绝缘子伞裙并制备伞裙切片,多光谱相机拍摄伞裙切片特征波段的多光谱图像并进行图像处理得到图像灰度值,

第五步骤(s5)中,对比绝缘子伞裙老化状态特征库,根据图像灰度值判断待检测绝缘子老化程度。

2.根据权利要求1所述的方法,其中,优选的,第一步骤(s1)中,制作老化程度已知的复合绝缘子伞裙切片时,老化类型包括酸老化、热老化和电老化,不同的老化类型对应的特征波段各不相同。

3.根据权利要求1所述的方法,其中,第二步骤(s2)中,提取特征波段包括,

矩阵化所述高光谱图像,所述高光谱图像具有m个波段,每个波段的灰度图像有n个像素点,则高光谱数据为m行n列的矩阵;

把矩阵的每一行作为输入进行主成分分析,获取第一主成分图像,所述第一主成分图像是由m个灰度图像按照一定比例叠加融合得到;

分析第一主成分图像中各个波段图像叠加的比例,记为每个波段的载荷率,找出三个载荷率大的波段作为备选的特征波段;

计算所有备选的特征波段的图像信息熵h(i),并计算任意三个之间的联合信息熵h(i,j,k),其中,其中,pi是指灰度值为i的像素点占全部像素值的比例,pi,j,k是指第一个特征波段的图像中灰度值为i,第二个特征波段的图像中灰度值为j,第三个特征波段的图像中灰度值为k的概率概率之积,hcor(p)表征了三个图像之间的相关程度;

基于最优波段指数q计算所有波段组合的q值,其中,h1(p)、h2(p)、h3(p)分别代表前三个图像各自的信息熵,hcor(p)表征了三个图像之间的相关程度,取q最大的特征波段组合为最佳的三个特征波段。

4.根据权利要求1所述的方法,其中,第三步骤(s3)中,绝缘子伞裙老化状态特征库包括老化类型、特征波段、老化程度、特征波段下的灰度图像和灰度值与老化程度的对应关系数。

5.根据权利要求3所述的方法,其中,第三步骤(s3)中,基于所述灰度图像进行图像处理及图像可视化融合时,对图像进行滤波处理,然后对于三个特征波段的多光谱图像基于透明度融合将图像进行灰度叠加,y=αx1+(1-α)x2+(1-2α)x3,其中,y为融合后的图像,x1,x2,x3为特征波段下的灰度图像,d是图像融合系数。

6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述图像融合系数d是1/3,所述老化程度包括对应灰度值1-150的0级、对应灰度值150-195的i级、对应灰度值195-240的ii级和对应灰度值240-255的iii级。

7.根据权利要求1所述的方法,其中,第四步骤(s4)中,制备伞裙切片时,切割方向垂直于伞裙表面,切片的长宽为5cm和5cm,厚度为伞裙的原始厚度,所述厚度为1-2cm。

8.根据权利要求1所述的方法,其中,第二步骤(s2)中,特征波段不多于5个,复合绝缘子伞裙包括硅橡胶复合绝缘子伞裙。

9.一种复合绝缘子伞裙老化检测装置,其包括,

光学暗室,

电动升降平台,待检测绝缘子伞裙设在其上,

卤素光源,其朝向并照射所述待检测绝缘子伞裙,

拍摄单元,其朝向并拍摄所述待检测绝缘子伞裙高光谱图像,

处理器,其包括,

存储单元,其存储所述权利要求1-8中任一项所述的绝缘子伞裙老化状态特征库,

灰度处理单元,其基于所述高光谱图像生成图像灰度值,以及

判断单元,其比对所述绝缘子伞裙老化状态特征库得到待检测绝缘子老化程度。

10.根据权利要求9所述的复合绝缘子伞裙老化检测装置,其中,所述拍摄单元包括高光谱相机和多光谱相机,所述电动升降平台包括电动机以及控制电动机的控制器。

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