[发明专利]一种污秽绝缘子电位测量方法及装置

权利要求书

1.一种污秽绝缘子电位测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：获取绝缘子污秽的可见光图像，通过可见光图像中的颜色信息提取绝缘子外表面的污秽分布情况；

S2：将提取出的污秽分布映射到绝缘子三维模型上，通过对污秽分布网格化，取极大值对网格内污秽进行近似，将连续的污秽分布近似为离散的污秽极大值点，对提取的污秽极大值点的取值范围进行分类，得到污秽极大值分类点；

所述步骤S2中对提取的污秽极大值点的取值范围进行分类的依据是：极大值的取值范围按照正态分布进行划分，极大值落在（无穷小，μ]、（μ，μ+3σ]、（μ+3σ，∞)的三个区间段，分为三类，每类点用Pi表示，i=1,2,3，其中μ为正态分布的均值，σ为正态分布的标准差；

S3：对提取出的各污秽极大值分类点采用SVM算法进行区域分区，将得到的区域分区情况进行分解，分解为多个规则化区域；

S4：通过编程得到不同规则化区域的污秽分布的绝缘子电场分布情况，然后进行叠加，对电场分布进行归一化，得到近似污秽分布下的绝缘子各处电场分布情况，然后根据绝缘子高压侧电压，得到绝缘子各处的电位测量值。

2.根据权利要求1所述的一种污秽绝缘子电位测量方法，其特征在于：还包括：

S5：将得到的绝缘子各处的电位测量值的电位分布进行可视化，对污秽分布发生变化的情况进行更新，得到新的电位分布，对绝缘子的状态进行跟踪预警。

3.根据权利要求2所述的一种污秽绝缘子电位测量方法，其特征在于：所述步骤S1中提取绝缘子外表面的污秽分布情况，具体实现步骤如下：

通过对K1时刻绝缘子的可见光图像进行预处理，然后变换颜色空间，得到亮度信息，用亮度信息表示绝缘子外表面的污秽分布情况。

4.根据权利要求3所述的一种污秽绝缘子电位测量方法，其特征在于：所述步骤S2中将提取出的污秽分布映射到绝缘子三维模型上的步骤如下：

首先通过编程实现绝缘子三维模型的构建，构建的绝缘子三维模型考虑绝缘子的形状、材质部分，材质部分只考虑绝缘体、金属导体、空气介质共三类材质；

绝缘子三维模型设置有空间坐标，将获取到的绝缘子外表面的污秽分布情况根据坐标映射到绝缘子三维模型上，得到污秽绝缘子三维模型。

5.根据权利要求4所述的一种污秽绝缘子电位测量方法，其特征在于：所述步骤S2中对污秽分布网格化是指对污秽绝缘子三维模型进行网格化，每个网格内包含污秽的局部区域，网格的大小和形状根据污秽绝缘子三维模型的大小和形状进行调整，每个网格包含9-27个像素数。

6.根据权利要求5所述的一种污秽绝缘子电位测量方法，其特征在于：所述步骤S2中取极大值对网格内污秽进行近似是指在污秽绝缘子三维模型的外表面进行窗口滑动，对每个网格内包含的污秽局部区域提取极大值，用极大值代替局部区域，实现连续污秽分布的下采样，得到离散的绝缘子污秽分布值。

7.根据权利要求6所述的一种污秽绝缘子电位测量方法，其特征在于：所述步骤S3中对提取出的各污秽极大值分类点采用SVM算法进行区域分区的依据如下：

当μ小于阈值M时，无需考虑P1类点，此时只有P2、P3两类点，对这两类点基于高斯核函数进行分区；

当μ大于等于阈值M时，参与分区的是P1、P2、P3三类点，对三类点进行高斯核函数分区，此时得到的分区是污秽实际分区的规则化，将实际分区中存在的污秽复杂边缘进行平滑处理。

8.根据权利要求7所述的一种污秽绝缘子电位测量方法，其特征在于：所述步骤S5中对污秽分布发生变化的情况进行更新是在环境条件变化后，通过重新获取K2时刻的绝缘子污秽的可见光图像，与K1时刻的绝缘子污秽的可见光图像进行比对，当两个时刻的图像进行相同预处理并考虑到照度调整后，亮度信息差值最大值大于等于2σ时，进行电位分布的更新。

9.一种污秽绝缘子电位测量装置，其特征在于：包括数据传输或数据接入模块、图像预处理模块、计算模块、显示模块，所述数据传输或数据接入模块用于实现绝缘子污秽的可见光图像数据和绝缘子三维模型的传输或者离线接入；

所述图像预处理模块用于对可见光图像进行预处理和照度调整；

所述计算模块采用如权利要求1-8任一项所述的污秽绝缘子电位测量方法，用于实现绝缘子三维模型的精细化、污秽分布和三维模型的映射、污秽三维模型的网格化和极大值的分类、子分布生成和归一化操作、电位的计算；

所述显示模块用于显示计算过程的三维模型以及电位分布。