[发明专利]一种基于电晕紫外成像设备的电晕放电强度识别方法、系统及存储介质

说明书

本发明公开了一种基于电晕紫外成像设备的电晕放电强度识别方法、系统及存储介质，包括如下步骤：将紫外成像设备获取的电晕放电图像进行分光处理，形成可见光背景成像和紫外光信号成像；将可见光背景成像和紫外光信号成像进行应用配准和融合形成输出图像；分别计算出输出图像中背景像和紫外光信号像的面积；将紫外光信号像在背景像上的面积占比作为特征量进行电晕放电强度识别。本发明引入发光面积占比作为表征电晕放电强度的紫外光谱特征量，增加了紫外检测设备对电晕放电检测的精度，将电晕放电实验有效集成、功能高度整合，可减少电晕放电误判的可能性，降低工程事故发生率，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于电力系统领域，具体涉及一种基于电晕紫外成像设备的电晕放电强度识别方法、系统及存储介质。

背景技术

早在20世纪50年代，人们即开始了对紫外探测技术的研究。紫外探测技术是继红外和激光技术之后发展起来的又一的光电探测技术。在军事上,紫外对抗和反对抗技术愈来愈受到军方的关注，其应用主要为紫外光制导和紫外光告警。20世纪80年代后期国外己着手紫外光的军事研究,并取得一定进展。在民品市场。如在警用领域利用紫外光检测指纹、体液等；在科学研究领域,观察等离子放电现象,探测和报警森林火灾、油气田火灾；生物、医学研究中的测量分析微电子及超精细检测太空学和天文学的研究气象、环保检测等等。

紫外线的波长范围是10-400nm，太阳光中也含紫外线，波长小于280nm的部分称为UV-C，几乎全部被大气中的臭氧所吸收，可以通过大气传输的98％是315-400nm的UV-A，2％是280-315nm的UV-B，低于280nm的波长区间称为太阳盲区。高压电气设备放电产生的紫外线大部分波长在280-400nm内,也有小部分波长在230-280nm内，探测这部分波长的紫外线，可作为判断高压电气设备外绝缘放电的依据。

数字图像处理的效果依赖于计算机的性能,属于新兴技术。该技术在医学成像、遥感、技术性诊断、自动导航系统、自动监控与识别等领域应用最为广泛。此外，数字图像处理还广泛应用于环境研究，提取不同种类植被的信息以及大洋冰况的卫星监测。数字图像处理在高电压领域的研究报道较少，主要用于复合材料表面憎水性的评估。但是,该技术在电力系统中有其他应用，比如利用数字图像分析来引导机器人进行配电系统的在线维护，比如将系统用于产生同步的红外线以及远距离测量，其测量结果将表达为三维图像以便于人工判读，通过数字图像处理来分析紫外成像的照片还被用来在实验室分析复合材料表面的电晕放电幅值等等。

用等离子体物理、大气辐射学、光子学材料科学等学科综合起来对电晕产生和发展各阶段进行准确描述、分析，是电晕放电紫外成像应用技术的发展趋势之一，也是紫外成像仪本身技术进步的理论依据，电晕放电强度的有效量化。利用紫外成像仪在现场进行电晕放电检测的过程中，是根据仪器所显示的单位时间内紫外光子数对电晕放电强度进行量化的。这种量化手段的特点是可以实时统计单位时间内目标电晕发生等离子体辐射过程中所发出的紫外光子，并以此为参量表征电晕放电的强度。但是这种手段没有有效判断外绝缘离发生闪络还有多大的裕度，存在检测识别精度低、误判可能性大等问题。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种基于电晕紫外成像设备的电晕放电强度识别方法和系统，其引入发光面积占比作为表征电晕放电强度的紫外光谱特征量，可以提高对于电晕放电的检测识别精度。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种基于电晕紫外成像设备的电晕放电强度识别方法，包括如下步骤：

S1：将紫外成像设备获取的电晕放电图像进行分光处理，形成可见光背景成像和紫外光信号成像；

S2：将可见光背景成像和紫外光信号成像进行应用配准和融合形成输出图像；

S3：分别计算出输出图像中背景像和紫外光信号像的面积；

S4：将紫外光信号像在背景像上的面积占比作为特征量进行电晕放电强度识别。