[发明专利]基于图像处理的断路器操作机构弹簧伸缩特性测试方法

摘要

本发明公开了一种基于图像处理的断路器操作机构弹簧伸缩特性测试方法，涉及断路器故障诊断技术领域。所述基于图像处理的断路器操作机构弹簧伸缩特性测试方法，利用高速相机捕捉断路器分合闸时操动机构弹簧的形变过程，以运动端第一节间作为运动识别目标，结合断路器操动过程中弹簧的形变特性，NCC算法，并实时调整ROI区域，提高了匹配速度和精度，快速有效地获得断路器弹簧伸缩特性参数；通过自适应调整ROI区域解决了NCC算法计算量大、运动速度慢的缺点，在保证计算精度的前提下，使得弹簧伸缩特性参数的获取速度得到显著提高。

主权项

1.一种基于图像处理的断路器操作机构弹簧伸缩特性测试方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤1：获取弹簧的形变图像序列；检测高压断路器控制线圈电流值，当控制线圈电流达到设定电流阈值时，触发高速相机捕捉断路器操作机构弹簧在分合闸过程中的形变图像序列；步骤2：形变图像序列的预处理；对所述步骤1获取的形变图像序列进行预处理，以提高图像的质量，减少现场光线变化和高速相机电子噪声对图像产生的干扰；步骤3：设置ROI区域；在形变图像序列中确定运动开始帧，选取该帧图像中断路器操作机构弹簧的一个特征点作为运动识别目标；识别开始帧图像中运动识别目标的中心坐标，由该坐标确定长方形ROI区域；步骤4：后续帧长方形ROI区域的自适应调整；从第二帧图像开始，在处理后一帧图像时，以前一帧运动识别目标的中心坐标调整长方形ROI区域；步骤5：图像的匹配处理；对每一帧图像进行图像匹配处理，采用NCC算法捕捉最靠近运动端弹簧圈的位置，以及固定端弹簧圈的位置，计算运动端弹簧圈和固定端弹簧圈的位置关系，确定弹簧实时的长度以及形变量，获取弹簧形变过程中运动识别目标的位移‑时间曲线；步骤6：弹簧伸缩特性参数的计算；根据所述步骤5的位移‑时间曲线，计算弹簧自由长度、有效圈数、形变量、最大行程及线径。