[发明专利]一种基于图像处理算法的变电站隔离开关状态分析方法

说明书

本发明公开了一种基于图像处理算法的变电站隔离开关状态分析方法，包括如下步骤：S1)获取变电站隔离开关的监测视频，提取其中某一帧图像数据，并转换为可处理的数据格式；S2)对图像数据进行预处理；S3)对预处理图像进行二值化处理；S4)对二值化图像进行滤波处理；S5)对滤波图像进行霍夫变换，求得线段角度与线段长度；S6)依据角度和线段长度对隔离开关的开合状态进行判断。本发明的优点为：用于电网隔离开关的无损识别，对隔离开关的运行监控有着重要的意义，具有识别精度高的特点，为变电站的自动化提供技术支持。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种基于图像处理算法的变电站隔 离开关状态分析方法。

背景技术

电力系统中变电站的规模庞大且数量众多，作为电力系统的电源，变电站内 各种电器设备的实时运行状态是决定电力系统能够安全运行的关键因素之一。随 着智能监控和智能巡检技术的快速发展，采用智能设备已经逐渐取代原有的人工 操作设备，这不仅可以减少人力消耗，同时可以极大提高安全性和效率。

目前，变电站中投运的巡检机器人大多用于检测电气设备的红外温度，并据 此判断电气设备是否出现过热缺陷，但不能自动地对隔离开关等电气设备的运行 状态进行识别，这也极大地限制了巡检机器人的应用范围。

因此，利用图像处理算法对变电站隔离开关状态进行分析对于电网生产运行 具有重要意义，同时也对电网的智能化发展有极大的促进作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于图像处理算法的变电站隔离开关状态分析方 法，解决现有技术中存在的不足，有效对隔离开关的状态进行判断，最大限度提 高检测的准确性和实用性。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

一种基于图像处理算法的变电站隔离开关状态分析方法，包括如下步骤：

S1)图像获取及数据格式转化；

S2)图像预处理；

S3)图像二值化处理；

S4)二值化图像滤波；

S5)对滤波图像进行Hough变换；

S6)隔离开关开合状态判断。

进一步地，所述步骤S1)操作如下：

S11)在隔离开关现场架设影像采集设备，获得隔离开关运动的实时视频数 据；

S12)对视频数据进行分解，获得其中某一帧图像数据，并转换为可处理的 数据格式，用于后续检测。

进一步地，所述步骤S2)操作如下：

S21)对图像进行边缘裁剪；

S22)对裁剪后的图像进行灰度化处理，灰度化处理公式为 F_g(i,j)＝0.299*R(i,j)+0.587*G(i,j)+0.144*B(i,j)，其中，i代表图像的第i 行，j代表图像的第j列。

进一步地，所述步骤S3)操作如下：

S31)绘制灰度化图像的灰度直方图，分别得到隔离开关闸刀、隔离开关背 景和隔离开关瓷瓶的灰度值区间；

S32)由于隔离开关背景的灰度值大于隔离开关闸刀，而隔离开关瓷瓶的灰 度值小于隔离开关闸刀的灰度值，因此设立两个阈值对灰度化图像进行灰度化处 理，公式为：

其中，T₁表示下阈值，T₂表示上阈值，F_g表示灰度化图像，F表示二值化后图 像。