[发明专利]一种在紫外图像上寻找电力设备放电区域的方法

权利要求书

1.一种在紫外图像上寻找电力设备放电区域的方法，其特征在 于包括如下步骤：首先采集紫外图像，并对紫外图像进行预处理，通 过对采集的紫外图像上叠加在一起的可见光图像进行处理，进而检测 出紫外图像上电晕区域，以此初步检测出放电区域，然后对于每帧紫 外图像，还要根据一些电晕区域的特性排除一些背景的干扰；通过多 帧图像来跟踪确定该区域中的设备是否放电；且能同时跟踪每一帧图 像上的多个放电区域；所述的预处理包括灰度化，降噪处理和二值化；

其中所述的降噪处理是指采用形态学5×5滤波器进行降噪处 理，删除一些小的孤立噪声点；

所述的二值化是指将与紫外图像叠加在一起的可见光图像进行 统一的色阶扩展为归一化图像处理，采用统一的亮度阈值门限进行判 决，亮度阈值门限选取为235～245之间，将紫外彩色图像转化为亮 度图像，采用亮度阈值判决，生成紫外的二值图像；二值图像上的“1” 表示可能是电晕区域；“0”表示背景区域；以此初步检测出放电区域。

2.如权利要求1所述的紫外图像上寻找电力设备放电区域的方 法，其特征在于：所述的根据一些电晕区域的特性排除一些背景的干 扰的方法是指根据电力设备放电区域有电晕区域一般呈现为大区域， 周围再伴随着一些小区域，且一般区域为类圆形的特性，对初步判断 为放电区域的紫外二值图像采用像素区域管理与测量的方法，排除一 些背景的干扰，将误判的电晕区域剔除。

3.如权利要求2所述的紫外图像上寻找电力设备放电区域的方 法，其特征在于所述的像素区域管理的方法为：首先运用矩形拟合度 来排除紫外二值图像上一些几何形状上不符合条件的电晕区域；再对 每个符合条件的电晕区域进行判定，判定的依据是将该区域的面积扩 大，查找在扩大的面积范围中是否还有别的电晕区域，从而判断了该 电晕区域是否符合放电特性，将不符合放电特性的电晕区域剔除；所 述的像素区域测量的方法为：对紫外二值图像进行扫描，将“1”连 通的像素组成一个区域，对二值图像扫描后，可能会产生多个区域， 再进一步对每个区域的形状进行两个参数测量，测量每个区域的长宽 比，明显为长条或线状，剔除该区域；测量每个区域的圆似度，如明 显为矩形，剔除该区域；将上述所有误判电晕区域剔除后，得到一个 判断较准确的电晕区域。

4.如权利要求2所述的紫外图像上寻找电力设备放电区域的方 法，其特征在于：将采用像素区域管理与测量的方法后的紫外二值图 像对其分以下两种情况处理，第一种情况是当测得的区域面积较大， 圆似度较高，在后续多帧中，在图像接近区域又存在类似的大面积区 域，可确定是间歇性放电，设备缺陷较严重；第二情况是电力设备放 电存在一定的分布及方向性，在二值图像上，表现为多个区域大致分 布在图像的一定区域范围内，而放电的方向性可能与部件缺陷部位及 电力线、绝缘子的安装方位有关，为确定这种分布区域，首先找出可 能是最大的电晕区域，以该区域作为单位区域，在其周围的8邻域内 进行搜索，进一步在第二层次的周围的24邻域进行搜索，确定邻域 内是否存在小的区域，如邻域内存在许多小的区域，即可确定这个最 大的区域是电晕区域所在的图像。

5.如权利要求1所述的紫外图像上寻找电力设备放电区域的方 法，其特征在于：所述的对多帧图像来跟踪确定该区域中的设备是否 放电是指将确定的电晕区域还需要进行时序跟踪。

6.如权利要求5所述的紫外图像上寻找电力设备放电区域的方 法，其特征在于：所述的时序跟踪是指保存第一帧存在最大电晕区域 的图像中最大的放电区域，在之后的每帧图像中，判断该区域是否还 存在放电，如存在，就更新该区域的放电量，以及该区域的最小外接 矩形的坐标；当对该区域跟踪的帧数达到了预设的数值时，就判定该 区域放电，进行输出；由于每次跟踪时，如果被跟踪区域的当前图像 中存在放电，就要对该区域的最小外接矩形的坐标进行更新，所以输 出时，只要直接输出该最小外接矩形即可。