[發明專利]斷路器熱故障紅外熱像譜的圖像數字特征提取方法

有效

• 申請號: 202110386893.8
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113239731B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 趙天成;許志浩;陳捷元;張賽鵬;黃濤;劉赫;司昌健;楊代勇;于群英;張益云;羅呂;袁剛;康兵
• 申請（專利權）人: 國網吉林省電力有限公司電力科學研究院;吉林省電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;南昌工程學院
• 主分類號: G06V10/30
• 分類號: G06V10/30;G06V10/764;G06K9/62;G06T7/00
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所(普通合伙) 22206
• 代理人: 李曉莉

1.斷路器熱故障紅外熱像譜的圖像數字特征提取方法，其特征是：包括以下步驟，并且以下步驟順次進行，

步驟一、對采集的電力設備紅外圖譜進行預處理，

將采集的電力設備紅外圖譜利用形態學處理中的開閉二值化運算，利用0去除不可靠連接，再使用聯通區域標記法，標記各聯通區域的屬性，然后根據返回測量圖像區域的屬性，獲取選中聯通區域外接矩形參數，最后利用選中的聯通區域外接矩形，將三相電力設備分割為單相設備；

步驟二、獲得電力設備故障診斷參數

利用既往的電力設備熱故障特征，獲得故障圖譜中發熱區域的最大溫度值、故障區域面積與設備本體面積的占比、熱點群聚現象及故障類型標簽熱屬性值作為電力設備故障診斷參數；

步驟三、以斷路器連接部位為分界點，對電力設備進行區域劃分，獲得電力設備非零灰度統計圖譜和結構劃分效果圖；

步驟四、對電力設備熱故障區域進行多屬性信息融合的圖像特征提取，并構建多屬性信息融合的過熱性故障特征值向量；

所述多屬性信息包括故障圖譜中發熱區域的最大溫度值、故障區域面積與設備本體面積的占比和熱點群聚現象及故障類型標簽熱屬性值；

步驟五、利用步驟四中構建的多屬性信息融合的過熱性故障特征值向量對實時采集的電力設備紅外圖譜進行熱故障類型分析和特征提取；

所述步驟四中多屬性信息融合的過熱性故障特征值向量為：

式中，W_N∈{1,2}分別代表故障類型中的電流致熱型缺陷和電壓致熱型缺陷，T_N，1為灰度值與溫度值之間的函數值，U_N，2為故障區域面積與設備本體面積的占比，V_N，3為熱點群聚現象，即是一個設備同時發生多個故障的數量，N為熱故障特征量的數量。

2.根據權利要求1所述的斷路器熱故障紅外熱像譜的圖像數字特征提取方法，其特征是：所述步驟三中電力設備結構劃分的具體方法為：

采用圖像處理算法把背景區域像素置零，通過提取各相設備的非零灰度值數量與設備軸向位置構建灰度統計圖譜，

對灰度統計圖譜進行分析，找到極小值或極大值所在的點，即可得到設備的連接部位，以其為分界點，把設備劃分為多個區域。

3.根據權利要求1所述的斷路器熱故障紅外熱像譜的圖像數字特征提取方法，其特征是：所述灰度值與溫度值之間的函數用T_i表示為：

式中，T_max為紅外圖片溫度的最大值，T_min為紅外圖片溫度的最小值，T_i代表第i點對應的溫度值，g_i代表第i點對應的灰度值。

4.根據權利要求1所述的斷路器熱故障紅外熱像譜的圖像數字特征提取方法，其特征是：所述故障區域面積與設備本體面積的占比公式如下：

其中，S₁為故障區域的面積，S₂為設備本體的面積。