[發明專利]一種應用在基于安全生產的智能型熱局放儀的復合數據濾波方法

有效

• 申請號: 202010030479.9
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111289848B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 趙恒聲;康正軍;馮一飛;唐軍;湯文俊;陳立國;王軍
• 申請（專利權）人: 甘肅省安全生產科學研究院有限公司
• 主分類號: G06V10/30
• 分類號: G06V10/30;G06F17/10;G06F17/18;G06F17/16
• 代理公司: 杭州知學知識產權代理事務所(普通合伙) 33356
• 代理人: 張雯

本發明公開了一種應用在基于安全生產的智能型熱局放儀的復合數據濾波方法，包括采集第一幀數據，作為關鍵幀，記為I幀，取任意一個區域記為S1，其中S1小于或者等于640*482；對I幀的區域S1基于Soble算子進行卷積計算，得到I幀S1內的各個點的梯度平均值；采集下一幀數據，記為P幀，對P幀的區域S1基于Soble算子進行卷積計算，求得P幀S1內的各個點的梯度平均值；計算S1區域內P幀與I幀梯度平均值的差W，如果W小于閾值3，接著處理下一幀，否則使用P幀替換I幀。本發明有效解決紅外和局放數據常見的像素抖動問題，并且對關鍵幀分矩陣處理，分模塊去除噪聲，避免數據整體去噪導致的圖像模糊問題發生。

技術領域

本發明屬于電力設備帶電檢測技術領域，具體涉及一種應用在基于安全生產的智能型熱局放儀的復合數據濾波方法。

背景技術

在電力設備領域，局放數據指通過各種儀器設備采集到的帶電設備周圍電磁波信號，經過數模轉換后形成的放電頻譜圖像。而紅外數據則是利用紅外探測器和光學成像物鏡接受被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得的紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應。通俗地講紅外熱像儀就是將物體發出的不可見紅外能量轉變為可見的熱圖像，熱圖像的上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。

現有技術中，在單獨紅外數據處理過程中，通過兩點校正和單點校正算法已經有效解決了紅外焦平面陣列的固有噪聲，再通過邊緣檢測和圖像模糊等圖像處理方法，已經獲取了較好的圖像效果。在單獨局放數據處理過程中，通過均值和中值濾波等常規方法，有效去除了數據的噪聲，獲取了較好的數據。但是當紅外和局放數據同時進行數據處理時，由于兩種信號同時采集，會產生一定程度的干擾，如果繼續使用以上兩種方法，不僅會增加FPGA的實現難度，對新產生的干擾信號，去噪的效果也不是很明顯。

有上述可知，需要研究一種新的方法，可同時適用于紅外和局放數據，也可以單獨適用于紅外或局放數據，減少噪聲，以提高數據質量。

發明內容

本發明提供了一種應用在基于安全生產的智能型熱局放儀的復合數據濾波方法，可以有效的同時去除紅外和局放數據的噪聲，為后續的紅外圖像處理和局放數據顯示提供有效的數據保障。

本發明的技術方案為：一種應用在基于安全生產的智能型熱局放儀的復合數據濾波方法，包括步驟：

S1、采集第一幀數據，作為關鍵幀，記為I幀，取任意一個區域記為S1，其中S1小于或者等于640*482；

S2、對I幀的區域S1基于Soble算子進行卷積計算，得到I幀S1內的各個點的梯度平均值Mean；

S3、采集下一幀數據，記為P幀，對P幀的區域S1基于Soble算子進行卷積計算，求得P幀S1內的各個點的梯度平均值

S4、計算S1區域內P幀與I幀梯度平均值的差W，如果W小于閾值3，接著處理下一幀，否則使用P幀替換I幀；

作為優選，所述步驟S1中，采集一幀數據記為I(i，j)，并將其記為I幀，任意選取其中一個區域S1＝f(i，j)，見公式(1)，

其中(i，j)代表每個像素的坐標，m，n代表矩陣的大小。

作為優選，所述步驟S2中，對I幀的區域S1基于Soble算子進行卷積計算時，通過公式(2)和公式(3)進行計算在x方向的卷積Gx，通過公式(4)和公式(5)計算在y方向的卷積Gy，S1中作用點像素通過卷積后為G(i，j)，見公式(6)，根據公式(7)計算得到S1內的各個點的梯度平均值Mean；

Gx＝[f(i+1，j-1)+2×f(i+1，j+1)+f(i+1，j-1)]-[f(i-1，j-1)+2×f(i-1，j+1)+f(i-1，j-1)]?(3)