[发明专利]一种基于紫外成像电晕检测的目标识别方法及装置

权利要求书

1.一种基于紫外成像电晕检测的目标识别方法，其特征在于，所述方法包括：

通过双光谱相机获取观测区域的紫外图像和可见光图像，所述双光谱相机包括同光轴的可见光相机和日盲紫外相机；

提取紫外图像中的放电目标，对提取的放电目标进行几何特征分析，确定放电目标的中心位置；

通过可见光相机和日盲紫外相机的参数，计算出放电目标的中心位置在可见光图像中的对应位置，并以该位置为中心确定感兴趣区域，在该感兴趣区域采用边缘检测方法进行目标检测，获取放电目标的轮廓信息，并计算目标特征；

将提取的可见光图像的目标特征与典型放电设备数据库中的目标特征进行比对，确定所提取放电目标的设备类别；

所述方法还包括：

在确定放电目标的设备类别后，获取典型放电设备数据库中该设备的尺寸L，并结合放电目标在可见光图像中的像素尺寸n和可见光相机的像元间距d，以及可见光相机当前的焦距信息f，计算出放电位置与检测设备之间的距离信息D＝L*f/(n*d)。

2.根据权利要求1所述的基于紫外成像电晕检测的目标识别方法，其特征在于，所述目标特征包括放电目标的几何特征、颜色特征和/或纹理特征。

3.根据权利要求1或2所述的基于紫外成像电晕检测的目标识别方法，其特征在于，所述提取出紫外图像中的放电目标，包括：

采用二值化方法对紫外图像进行处理，同时采用中值滤波对二值化后的噪声进行处理，以提取出紫外图像中的放电目标。

4.根据权利要求1或2所述的基于紫外成像电晕检测的目标识别方法，其特征在于，所述通过可见光相机和日盲紫外相机的参数，计算出放电目标的中心位置在可见光图像中的对应位置，包括：

当日盲紫外相机获取的放电目标的中心位置在其图像中的坐标为(x₁,y₁)时，通过以下公式计算在可见光图像中的对应位置(x₂,y₂)：

上式中，f₁为日盲紫外相机的焦距，d₁为日盲紫外相机像元间距，f₂为可见光相机焦距，d₂为可见光相机像元间距。

5.一种基于紫外成像电晕检测的目标识别装置，其特征在于，所述装置包括：

图像获取模块，用于通过双光谱相机获取观测区域的紫外图像和可见光图像，所述双光谱相机包括同光轴的可见光相机和日盲紫外相机；

目标定位模块，用于提取紫外图像中的放电目标，对提取的放电目标进行几何特征分析，确定放电目标的中心位置；

目标检测模块，用于通过可见光相机和日盲紫外相机的参数，计算出放电目标的中心位置在可见光图像中的对应位置，并以该位置为中心确定感兴趣区域，在该感兴趣区域采用边缘检测方法进行目标检测，获取放电目标的轮廓信息，并计算目标特征；

目标识别模块，将提取的可见光图像的目标特征与典型放电设备数据库中的目标特征进行比对，确定所提取放电目标的设备类别；

所述装置还包括：

目标测距模块，用于在确定放电目标的设备类别后，获取典型放电设备数据库中该设备的尺寸L，并结合放电目标在可见光图像中的像素尺寸n和可见光相机的像元间距d，以及可见光相机当前的焦距信息f，计算出放电位置与检测设备之间的距离信息D＝L*f/(n*d)。

6.根据权利要求5所述的基于紫外成像电晕检测的目标识别装置，其特征在于，所述目标特征包括放电目标的几何特征、颜色特征和/或纹理特征。

7.一种紫外成像电晕检测仪，其特征在于，至少包括：分束镜、紫外光成像单元、可见光成像单元、图像处理板、存储与控制板；其中，紫外光成像单元包括紫外光镜头、日盲紫外滤光片、紫外光探测器；可见光成像单元包括反射镜、可见光镜头、可见光探测器；

所述分束镜用于将待测信号分为两路；其中，一路信号输入紫外光成像单元，用于获取待测信号的紫外光视频信号，并将所述紫外光视频信号通过图像处理板后传输至所述存储与控制板；另一路信号输入可见光成像单元，用于获取待测信号的可见光视频信号，并将所述可见光视频信号通过图像处理板后传输至所述存储与控制板；

所述存储与控制板用于：对接收的紫外光视频信号与可见光视频信号进行处理，提取紫外图像中的放电目标，对提取的放电目标进行几何特征分析，确定放电目标的中心位置；通过可见光相机和日盲紫外相机的参数，计算出放电目标的中心位置在可见光图像中的对应位置，并以该位置为中心确定感兴趣区域，在该感兴趣区域采用边缘检测方法进行目标检测，获取放电目标的轮廓信息，并计算目标特征；将提取的可见光图像的目标特征与典型放电设备数据库中的目标特征进行比对，确定所提取放电目标的设备类别；

所述存储与控制板还用于：

在确定放电目标的设备类别后，获取典型放电设备数据库中该设备的尺寸L，并结合放电目标在可见光图像中的像素尺寸n和可见光相机的像元间距d，以及可见光相机当前的焦距信息f，计算出放电位置与检测设备之间的距离信息D＝L*f/(n*d)。