[发明专利]一种电极触头表面损伤识别方法和系统

说明书

本发明涉及一种电极触头表面损伤识别方法和系统，包括如下步骤：采集电极触头表面的原始图像；基于原始图像将触头表面分为若干个损伤部；选定一个损伤部并基于该损伤部的损伤图像进行边缘检测，将检测出的损伤边缘标出；沿着标出的损伤边缘，分割出触头表面损伤区域，以二值化图像表示分割出的损伤区域和图像其他区域；对分割出的损伤区域进行形态学运算；再对损伤区域进行膨胀运算，得到封闭的损伤连通区；重复直至得到各个损伤部的损伤连通区，对所有损伤连通区进行标记完成识别。本发明实现快速准确的提取触头表面的损伤区域，并应用MATLAB工具箱与GUI图形用户界面相结合，使触头表面损伤的处理过程更加直观，有良好的交互性和实用性。

技术领域

本发明涉及一种电极触头表面损伤识别方法和系统，应用于高压真空灭弧室，属于灭弧室研发设计领域。

背景技术

真空触头开关表面状态，金属熔池的大小是区分触头受损程度的重要依据。长期以来开关触头的检修和维护一般通过人工来实现。这种检修方法容易受到人的主观鉴别能力和情绪等因素影响，往往偏差较大，且需要大量劳动力，不仅工作效率较低，有时也隐含一些安全问题。随着计算机技术的迅猛发展，机器视觉技术在真空灭弧室领域的应用也越来越普遍。机器视觉技术的特点是速度快、功能多、效率高。以基于MATLAB自动检测水果外形特征为例，可一次性完成对果梗的完整性、果形、水果尺寸、果面损伤和缺陷等的分级，而且能完成许多其它检测方法难以胜任的工作，可以测量定量指标，如水果大小、果面损伤面积的具体数值，根据其数值大小进行分类等。

发明内容

本发明的目的是提供一种电极触头表面损伤识别方法和系统，用以解决开关触头受损程度判断耗费人力物力效率低下的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

本发明的一种电极触头表面损伤识别方法，包括如下步骤：

1)采集电极触头表面的图像，得到原始图像；

2)基于原始图像将触头表面分为若干个损伤部；

3)选定一个损伤部并基于该损伤部的损伤图像进行边缘检测，将检测出的损伤边缘标出后得到边缘标记图像；

4)沿着标出的损伤边缘，分割出触头表面损伤区域，以二值化图像表示分割出的损伤区域和图像其他区域；

5)对分割出的损伤区域进行形态学运算，消除损伤区域内部的图像其他区域；再对损伤区域进行膨胀运算，得到封闭的损伤连通区；

6)重复步骤3)～5)得到各个损伤部的损伤连通区，对所有损伤连通区进行标记完成识别。

本发明利用机器视觉，在得到触头表面图像后，首先通过边缘检测算法可以有效识别并标画出原本平整光滑的触头表面上的拉弧烧毁损伤处的边缘，然后基于标识出的损伤边缘将图像中的损伤区域分割出来，并通过二值化图像显示出损伤区域，然后通过形态学运算对损伤区域填补，最后通过膨胀运算将损伤区域完全覆盖(识别边界超出损伤区域的边缘)并使紧挨的损伤区域相连通形成损伤连通区，并将完整相连的损伤连通区标记识别。实现了触头表面损伤区统一标准的快速准确识别，识别结果直观易读。

进一步的，在步骤1)中显示出原始图像；在步骤3)中显示出边缘标记图像；在步骤4)中显示分割出损伤区域的二值化图像；在步骤5)中显示进行形态学运算后的损伤区域，还显示出膨胀运算后的损伤连通区。

计算机内部为实现损伤识别而对图像进行的每一步处理都实时显示出来，便于操作人监控处理过程，在处理过程中出现的图像本身原因干扰导致的偏差能够及时干预处置，增加了损伤识别的准确性；同时在识别结果存在较大偏差时能够及时准确得知在哪一步图像处理中导致出现了偏差。