[发明专利]一种紫外成像检测技术中放电区域的确定方法及装置

说明书

本发明公开了一种紫外成像检测技术中放电区域的确定方法及装置，能更加精准直观的发现电力设备放电的位置及放电的严重程度。方法包括：将紫外成像检测仪中拍摄到的图像通过数字图像处理技术转换成灰度图像，利用模糊C均值聚类算法对所得的灰度图像进行放电区域的分割提取并加入噪声对图像进行滤波处理，再将滤波处理后的图像二值化处理得到二值图像，最后将二值图像中的放电区域进行求和得到放电区域的光斑的像素面积。本发明适用于电力设备的检修中，能直观的发现图像中放电区域的位置和放电区域光斑的像素面积，可作为评估电力设备放电严重程度的精准有效的特征量，对电力设备放电情况做出有效评估。

技术领域

本发明涉及高电压与绝缘技术领域，具体涉及一种在紫外成像检测技术中放电区域的确定方法及装置。

背景技术

高压电气设备和输电线路的外绝缘如果出现损坏、积污、覆冰等缺陷时，则在正常运行过程中会频繁发生电晕放电现象。电晕现象不仅带来严重的功率损耗，而且产生噪声污染和干扰无线电等通讯设备。随着我国电网电压等级的逐渐升高，高压电气设备和输电线路的电晕放电现象更为得到重视。及时检测到设备表面电晕放电现象并判断严重程度是诊断外绝缘缺陷的重要途径，这对维护高压电气设备安全和提高电力系统运行可靠性有重要意义。当高压电气设备表面发生电晕放电时将辐射出大量紫外线，现有的紫外成像检测技术可以检测到电晕时的紫外线。利用紫外成像检测技术可以监测到高压电气设备和输电线路发生电晕放电时辐射出的240～280nm波段的紫外光，并以视频或图像形式直观表征。紫外成像技术有超声波检测、泄漏电流在线监测等传统局放检测技术无法比拟的优势，能够远距离、非接触、实时、快速地在带电情况下获取高压电气设备和输电线路的电晕放电状态信息，并在紫外成像检测仪中以图像中标识放电位置与放电强度，形象直观且非常稳定。然而实际的检测经验表明，紫外成像技术在检测紫外光时，由于固有散粒噪声的存在，产生的紫外图像不仅包含放电区域，还附带许多白色噪声点，从而对设备表面的真实放电点的判断产生干扰的作用，通常这些噪声点也会被误计入紫外成像检测仪的“光子数”中，对现场测试的工作人员产生干扰。因此，将拍摄的紫外视频或图像中提取出真实的放电区域和对真实的放电区域的面积进行计算具有重大的意义。

发明内容

发明目的：本发明针对紫外成像检测技术在检测高压电气设备和输电线路发生电晕放电时，由于背景图像中固有散粒噪声的存在对检测时产生干扰的问题，提出一种在紫外成像检测技术中放电区域的确定方法，能够提取出真实的放电区域并对真实的放电区域的面积进行计算。

本发明的另一目的是提供一种紫外成像检测技术中放电区域的确定装置。

技术方案：根据本发明的第一方面，一种在紫外成像检测技术中放电区域的确定方法，包括以下步骤：

选取检测现场拍摄到的绝缘子发生电晕放电现象的RGB图像，并将RGB图像转换为灰度图像；

基于灰度图像，通过Canny算子进行边缘检测，利用模糊C均值聚类算法对灰度图像进行放电区域的分割，得到分割后的灰度图像；

对分割后的灰度图像加入噪声进行滤波处理，并将滤波处理后的放电区域的图像转换为二值图像；

基于二值图像对放电区域的像素点进行统计求和，得到的像素总和即为放电区域的像素面积。

根据本发明的第二方面，提供一种紫外成像检测技术中放电区域的确定装置，包括：

灰度转化模块，用于选取检测现场拍摄到的绝缘子发生电晕放电现象的RGB图像，并将RGB图像转换为灰度图像；

FCM分割模块，基于灰度图像，通过Canny算子进行边缘检测，利用模糊C均值聚类算法对灰度图像进行放电区域的分割，得到分割后的灰度图像；

滤波及二值化模块，用于对分割后的灰度图像加入噪声进行滤波处理，并将滤波处理后的放电区域的图像转换为二值图像；