[發明專利]一種紫外成像檢測技術中放電區域的確定方法及裝置

在審

• 申請號: 202110053225.3
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112801949A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 路永玲;胡成博;陶風波;劉洋;徐長福;劉子全;王真;朱雪瓊;賈駿;劉建軍
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;江蘇省電力試驗研究院有限公司;國網江蘇省電力有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/62;G06T5/00;G06T7/11;G06T7/13
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李淑靜

1.一種紫外成像檢測技術中放電區域的確定方法，其特征在于，所述方法包括：

選取檢測現場拍攝到的絕緣子發生電暈放電現象的RGB圖像，并將RGB圖像轉換為灰度圖像；

基于灰度圖像，通過Canny算子進行邊緣檢測，利用模糊C均值聚類算法對灰度圖像進行放電區域的分割，得到分割后的灰度圖像；

對分割后的灰度圖像加入噪聲進行濾波處理，并將濾波處理后的放電區域的圖像轉換為二值圖像；

基于二值圖像對放電區域的像素點進行統計求和，得到的像素總和即為放電區域的像素面積。

2.根據權利要求1所述的紫外成像檢測技術中放電區域的確定方法，其特征在于，所述利用模糊C均值聚類算法對灰度圖像進行放電區域的分割，得到分割后的灰度圖像包括：

a)讀取灰度圖像矩陣X＝{x₁,x₂,..,x_n}，x_j為圖像中第j個像素；

b)初始化聚類數目C，加權指數m，初始隸屬度矩陣U⁽⁰⁾，迭代計數器b＝0，迭代終止值ε；

c)依次取b＝0,1,2,3,……，分別計算隸屬度和聚類中心；

d)重復步驟c)直至‖U^(b)-U^(b+1)‖ε，得到最佳的隸屬度矩陣U和其對應的聚類中心V；

e)將得到的最佳隸屬度矩陣U進行劃分，得到分割后的圖像。

3.根據權利要求2所述的紫外成像檢測技術中放電區域的確定方法，其特征在于，所述隸屬度計算方式如下：

u_ij表示第j個向量屬于第i個模糊組的可能性，c為所有模糊組的聚類中心數目，m為指數參數，d_ij為第i個聚類中心與第j個向量之間的歐氏距離，d_kj表示第k個聚類中心與第j個向量之間的歐氏距離。

4.根據權利要求3所述的紫外成像檢測技術中放電區域的確定方法，其特征在于，所述聚類中心計算方式如下：

v_i表示第i個模糊組的聚類中心。

5.根據權利要求1所述的紫外成像檢測技術中放電區域的確定方法，其特征在于，所述基于二值圖像對放電區域的像素點進行統計求和包括：將二值圖像中所有白色區域的像素點進行統計求和。

6.一種紫外成像檢測技術中放電區域的確定裝置，其特征在于，所述裝置包括：

灰度轉化模塊，用于選取檢測現場拍攝到的絕緣子發生電暈放電現象的RGB圖像，并將RGB圖像轉換為灰度圖像；

FCM分割模塊，基于灰度圖像，通過Canny算子進行邊緣檢測，利用模糊C均值聚類算法對灰度圖像進行放電區域的分割，得到分割后的灰度圖像；

濾波及二值化模塊，用于對分割后的灰度圖像加入噪聲進行濾波處理，并將濾波處理后的放電區域的圖像轉換為二值圖像；

像素統計模塊，用于根據二值圖像對放電區域的像素點進行統計求和，得到的像素總和即為放電區域的像素面積。

7.根據權利要求6所述的紫外成像檢測技術中放電區域的確定裝置，其特征在于，所述FCM分割模塊包括：

讀取單元，用于讀取灰度圖像矩陣X＝{x₁,x₂,..,x_n}，x_j為圖像中第j個像素的灰度值；

初始化單元，用于初始化聚類數目C，加權指數m，設置初始隸屬度矩陣U⁽⁰⁾，迭代計數器b＝0，迭代終止值ε；

迭代計算單元，用于依次取b＝0,1,2,3,……，分別計算隸屬度和聚類中心；

判斷單元，用于判斷迭代輸出是否滿足‖U^(b)-U^(b+1)‖ε，符合則得到最佳的隸屬度矩陣U和其對應的聚類中心V；

分割單元，用于將得到的最佳隸屬度矩陣U進行劃分，得到分割后的圖像。