一种高频变频器IGBT绝缘质量检测方法与流程

本发明涉及图像数据处理，具体涉及一种高频变频器igbt绝缘质量检测方法。

背景技术：

1、高频变频器igbt（insulated gate bipolar transistor）是指在高频工作条件下使用的绝缘栅双极型晶体管，在变频器中，igbt在高频率下能够实现高效率的功率转换，而绝缘性能是衡量igbt的质量、使用性能以及使用寿命的主要因素之一，在工业生产过程中，主要通过图像处理技术对igbt的绝缘质量进行检测。

2、由于图像采集过程中可能存在光照噪声，容易影响绝缘质量的检测结果，导致检测准确性低，因此需要进行去噪处理以提高图像质量，进而提高对igbt绝缘质量检测的准确性。

3、在现有的去噪算法中，由于非局部均值滤波算法的鲁棒性较强，因此通常使用非局部均值滤波算法对igbt图像进行去噪处理，但是非局部均值滤波算法对igbt图像中的噪声进行去除过程中，由于igbt图像中光照噪声分布和强度变化，导致对像素点在图像中进行相似度搜索时利用固定的搜索范围进行去噪处理的去噪效果不理想，进一步导致漏检或者误报，影响igbt绝缘质量检测的准确性。

技术实现思路

1、本发明提供一种高频变频器igbt绝缘质量检测方法，以解决现有的问题。

2、本发明的一种高频变频器igbt绝缘质量检测方法采用如下技术方案：

3、本发明一个实施例提供了一种高频变频器igbt绝缘质量检测方法，该方法包括以下步骤：

4、获取igbt图像；

5、利用预设大小的滑动窗口对igbt图像中的像素点进行遍历，根据滑动窗口内像素点灰度值之间的差异获得像素点的滤波系数，根据滤波系数的大小获得目标像素点，所述滤波系数用于描述像素点对应滑动窗口的范围内存在噪声的概率；

6、利用目标像素点的滤波系数，对目标像素点对应滑动窗口内像素点的灰度值与所有目标像素点的最大灰度值之间的差异进行调节，获得目标像素点的初始范围参数，利用初始范围参数对滑动窗口的大小进行调节获得目标像素点的基础范围参数，利用目标像素点的梯度方向差异对基础范围参数进行调节，获得目标像素点的搜索范围参数；

7、结合目标像素点的搜索范围参数对igbt图像进行滤波获得新igbt图像，对igbt图像进行分割获得缺陷区域。

8、进一步地，所述获取igbt图像，包括的具体方法为：

9、首先，通过生产线上方布置的高清相机采集igbt表面的图像，记为初始igbt图像，对初始igbt图像进行灰度化获得灰度igbt图像；

10、然后，通过语义分割算法获取灰度igbt图像中igbt对应的区域，将灰度igbt图像中igbt对应区域的图像记为igbt图像。

11、进一步地，所述利用预设大小的滑动窗口对igbt图像中的像素点进行遍历，根据滑动窗口内像素点灰度值之间的差异获得像素点的滤波系数，根据滤波系数的大小获得目标像素点，包括的具体方法为：

12、构建一个大小为的滑动窗口对igbt图像中的像素点进行遍历，将作为滑动窗口中心点的像素点记为中心像素点，作为中心像素点的一个像素点对应一个滑动窗口，其中为预设的超参数；

13、获取任意中心像素点的滤波系数，具体计算方法为：

14、

15、其中，表示中心像素点的滤波系数；表示滑动窗口内所有像素点的数量；表示中心像素点的同值像素点的数量；表示中心像素点对应滑动窗口内的第个像素点的灰度值；表示中心像素点对应滑动窗口内所有像素点的平均灰度值；表示绝对值符号。

16、进一步地，所述同值像素点，包括的具体方法为：

17、将滑动窗口内与中心像素点的灰度值相同的像素点记为中心像素点的同值像素点。

18、进一步地，所述利用目标像素点的滤波系数，对目标像素点对应滑动窗口内像素点的灰度值与所有目标像素点的最大灰度值之间的差异进行调节，获得目标像素点的初始范围参数，包括的具体方法为：

19、根据目标像素点对应滑动窗口内像素点的灰度值与所有目标像素点的最大灰度值之间的差异，获得目标像素点的灰度差异因子；

20、任意目标像素点的初始范围参数的具体计算方法为：

21、

22、其中，表示目标像素点的初始范围参数；表示目标像素点的滤波系数；表示目标像素点的灰度差异因子；表示预设的调节参数；表示线性归一化函数。

23、进一步地，所述根据目标像素点对应滑动窗口内像素点的灰度值与所有目标像素点的最大灰度值之间的差异，获得目标像素点的灰度差异因子，包括的具体方法为：

24、将所有目标像素点的最大灰度值记为第一数值；将第一数值与任意目标像素点对应滑动窗口内任意像素点的灰度值的差值记为目标像素点的第二数值，将记为目标像素点的灰度差异因子，其中表示目标像素点的所有第二数值的均值，表示以自然常数为底数的指数函数。

25、进一步地，所述利用初始范围参数对滑动窗口的大小进行调节获得目标像素点的基础范围参数，包括的具体方法为：

26、将目标像素点的初始范围参数与滑动窗口的大小的乘积记为第三数值，对第三数值进行向上取整获得目标像素点的基础范围参数。

27、进一步地，所述利用目标像素点的梯度方向差异对基础范围参数进行调节，获得目标像素点的搜索范围参数，包括的具体方法为：

28、根据目标像素点的梯度方向差异获得目标像素点的范围矫正参数；

29、将记为目标像素点的搜索范围参数，其中表示目标像素点的基础范围参数；表示目标像素点的范围矫正参数；表示向上取整符号。

30、进一步地，所述根据目标像素点的梯度方向差异获得目标像素点的范围矫正参数，包括的具体方法为：

31、任意目标像素点的范围矫正参数的具体计算方法为：

32、

33、其中，表示目标像素点的范围矫正参数；表示目标像素点对应滑动窗口内所有像素点的最大梯度方向；表示目标像素点对应滑动窗口内所有像素点的最小梯度方向；表示滑动窗口内所有像素点的数量；表示目标像素点的梯度方向；表示目标像素点对应滑动窗口内的第个像素点的梯度方向；表示线性归一化函数。

34、进一步地，所述结合目标像素点的搜索范围参数对igbt图像进行滤波获得新igbt图像，对igbt图像进行分割获得缺陷区域，包括的具体方法为：

35、首先，将igbt图像中每个目标像素点的搜索范围参数作为非局部均值算法的滤波窗口的边长大小，并利用非局部均值滤波算法对igbt图像进行去噪，获得新igbt图像；

36、然后，通过大津法对新igbt图像进行图像分割，获取igbt图像中的缺陷区域并进行标记。

37、本发明的技术方案的有益效果是：通过滑动窗口对igbt图像中的像素点进行遍历并计算滤波系数、调节像素点的初始范围参数和搜索范围参数，最终对图像进行滤波和分割获得缺陷区域。该方法通过对待检测的igbt图像进行预处理和自适应滤波，减少了igbt图像中光照噪声对质量检测结果的干扰和影响，提高了igbt绝缘质量检测的准确性，进一步提高了igbt绝缘质量检测结果的稳定性和可靠性。