一种直流系统绝缘子表面污秽状态检测方法及检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种直流系统绝缘子表面污秽状态检测方法及检测系统，包括：获取所需检测直流系统环境中污秽高光谱图像，根据污秽光谱谱线图和污秽光学目视图，创建污秽成分识别模型；获取绝缘子表面高光谱图像，根据污秽成分识别模型分别对绝缘子表面光谱谱线图进行分析和绝缘子表面光学目视图进行分析，得到污秽成分结果和污秽位置分布图；根据绝缘子表面污秽成分结果和绝缘子表面污秽位置分布图，得出绝缘子表面污秽状态可视化分布图像。本申请可以得到最终的污秽状态可视化分布图像，实现非接触式检测和检测结果可视化，并且检测过程简便易操作。

An Insulator Surface Contamination Detection Method and Detection System for DC System

The invention discloses an insulator surface contamination detection method and detection system for DC system, which includes: acquiring the contamination hyperspectral image needed to detect the environment of DC system, creating a contamination component recognition model based on the contamination spectral line graph and the contamination optical eye view, acquiring the insulator surface hyperspectral image, and respectively lighting the insulator surface according to the contamination component recognition model. The results of spectrum analysis and optical visual view of insulator surface are analyzed to obtain the contamination composition and contamination location distribution map. According to the results of contamination composition on insulator surface and contamination location distribution map on insulator surface, the visual distribution image of contamination status on insulator surface is obtained. The application can obtain the final visual distribution image of contamination state, realize the visualization of non-contact detection and detection results, and the detection process is simple and easy to operate.

【技术实现步骤摘要】
一种直流系统绝缘子表面污秽状态检测方法及检测系统
本专利技术涉及图像识别
，特别涉及一种直流系统绝缘子表面污秽状态检测方法及检测系统。
技术介绍
高压直流输电线路承担着我国远距离能源输送与互联的重大任务，近年来随着工业的高速发展，我国大气污染状况日趋严重，各地区全年雾霾天气数量增多，电力系统绝缘子运行在污染环境下，表面积聚的污秽在大雾、阴雨等潮湿天气情况下容易受潮，其中可溶性盐部分溶解并电离出导电离子，使绝缘表面的导电性能发生改变。在外加电场作用下，绝缘子表面导电性能增加导致泄漏电流增大，引起局部发热并使沿面易出现爬弧，最终发生污秽闪络事故，甚至造成电力系统大面积停电等恶劣影响，电力系统的安全运行面临重大威胁。准确及时的检测出绝缘子表面的污秽状态对于减少污秽闪络事故是最直接的方法。对绝缘子污秽状态进行表征的常用检测方法有：等值盐密法、泄漏电流法等，等值盐密法需要将污秽进行清洗溶解，并且无法检测绝缘子表面的污秽分布情况，泄漏电流法虽可以表征丰富的放电信息，但其仅可实现接触式检测，易受电磁干扰，且装置安装复杂。现有技术中的污秽状态检测方法均需要停电作业且检测结果不能做到可视化，检测过程复杂。
技术实现思路
本申请提供了一种直流系统绝缘子表面污秽状态检测方法及检测系统，以解决现有技术中污秽状态检测方法均需要停电作业且检测结果不能做到可视化，检测过程复杂的问题。为了解决上述技术问题本专利技术第一方面提供一种直流系统绝缘子表面污秽状态检测方法，所述方法包括：获取所需检测直流系统环境中污秽高光谱图像，所述污秽高光谱图像包括污秽光谱谱线图和污秽光学目视图；根据所述污秽光谱谱线图和所述污秽光学目视图，创建污秽成分识别模型；获取绝缘子表面高光谱图像，所述绝缘子表面高光谱图像包括绝缘子表面光谱谱线图和绝缘子表面光学目视图；根据所述污秽成分识别模型对所述绝缘子表面光谱谱线图进行分析，得到绝缘子表面污秽成分结果；根据所述污秽成分识别模型对所述绝缘子表面光学目视图进行分析，得到绝缘子表面污秽位置分布图；根据所述绝缘子表面污秽成分结果和所述绝缘子表面污秽位置分布图，得出绝缘子表面污秽状态可视化分布图像。优选的，所述根据所述污秽光谱谱线图和所述污秽光学目视图，创建污秽成分识别模型包括：根据所述污秽光谱谱线图创建高光谱谱线库；根据所述污秽光学目视图创建图像特征库；利用最小距离分类法根据所述高光谱谱线库和所述图像特征库创建所述污秽成分识别模型。优选的，所述根据所述污秽光谱谱线图创建高光谱谱线库包括：提取所述光谱谱线图中各污秽成分的波谱曲线的特征波长；根据所述特征波长创建高光谱谱线库。优选的，所述根据所述污秽光谱谱线图和所述污秽光学目视图，建立污秽成分识别模型之前还包括：对所述污秽光学目视图进行预处理，所述预处理包括：黑白校正、多元散射校正、平滑变换以及去噪处理。相应于本申请实施例的第一方面，根据本申请实施例的第二方面，提供一种直流系统绝缘子表面污秽状态检测系统，所述系统包括：污秽高光谱图像获取单元，用于获取所需检测直流系统环境中污秽高光谱图像，所述污秽高光谱图像包括污秽光谱谱线图和污秽光学目视图；污秽成分识别模型创建单元，用于根据所述污秽光谱谱线图和所述污秽光学目视图，创建污秽成分识别模型；绝缘子表面高光谱图像获取单元，用于获取绝缘子表面高光谱图像，所述绝缘子表面高光谱图像包括绝缘子表面光谱谱线图和绝缘子表面光学目视图；第一分析单元，用于根据所述污秽成分识别模型对所述绝缘子表面光谱谱线图进行分析，得到绝缘子表面污秽成分结果；第二分析单元，用于根据所述污秽成分识别模型对所述绝缘子表面光学目视图进行分析，得到绝缘子表面污秽位置分布图；可视化分布图像获取单元，用于根据所述绝缘子表面污秽成分结果和所述绝缘子表面污秽位置分布图，得出绝缘子表面污秽状态可视化分布图像。优选的，所述污秽成分识别模型创建单元包括：高光谱谱线库创建模块，用于根据所述污秽光谱谱线图创建高光谱谱线库；图像特征库创建模块，用于根据所述污秽光学目视图创建图像特征库；污秽成分识别模型创建模块，用于利用最小距离分类法根据所述高光谱谱线库和所述图像特征库创建所述污秽成分识别模型。优选的，所述高光谱谱线库创建模块包括：提取子模块，用于提取所述光谱谱线图中各污秽成分的波谱曲线的特征波长；高光谱谱线库创建子模块，用于根据所述特征波长创建高光谱谱线库。优选的，所述系统还包括：预处理单元，所述预处理单元用于对所述污秽光学目视图进行预处理，所述预处理包括：黑白校正、多元散射校正、平滑变换以及去噪处理。本申请实施例提供的技术方案，首先获取所需检测直流系统环境中污秽高光谱图像，所述污秽高光谱图像包括污秽光谱谱线图和污秽光学目视图；根据所述污秽光谱谱线图和所述污秽光学目视图，创建污秽成分识别模型；获取绝缘子表面高光谱图像，所述绝缘子表面高光谱图像包括绝缘子表面光谱谱线图和绝缘子表面光学目视图；根据所述污秽成分识别模型对所述绝缘子表面光谱谱线图进行分析，得到绝缘子表面污秽成分结果；根据所述污秽成分识别模型对所述绝缘子表面光学目视图进行分析，得到绝缘子表面污秽位置分布图；根据所述绝缘子表面污秽成分结果和所述绝缘子表面污秽位置分布图，得出绝缘子表面污秽状态可视化分布图像。本申请提供的技术方案首先获取直流系统环境中的绝缘子表面污秽高光谱图像，根据这些采集的样本创建污秽成分识别模型，之后根据污秽成分识别模型判断待检测绝缘子表面污秽状态，可以根据污秽光谱谱线图和污秽光学目视图分别得到污秽的成分和污秽的位置分布，最后将分析得到的成分结果和位置分布结果相结合得到最终的污秽状态可视化分布图像，实现非接触式检测和检测结果可视化，并且检测过程简便易操作。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的直流系统绝缘子表面污秽状态检测方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的获取的污秽光谱谱线图和获取的污秽光学目视图示例性实施例示意图；图3为本专利技术实施例提供的污秽成分识别模型特征空间示意图；图4(a)为本专利技术实施例提供的绝缘子表面在自然光下光学目视图；图4(b)为本专利技术实施例提供的绝缘子表面污秽状态可视化分布图像；图5为本专利技术实施例提供的直流系统绝缘子表面污秽状态检测系统的整体示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，为本专利技术实施例提供的直流系统绝缘子表面污秽状态检测方法的流程示意图。所述方法包括：步骤S101，获取所需检测直流系统环境中污秽高光谱图像，所述污秽高光谱图像包括污秽光谱谱线图和污秽光学目视图。高光谱技术是一项将成像与光谱相结合的信息提取技术，其通过像元光谱信息的分析，实现目标物体特性的分类识别，基于多个窄波段的特征信息达到遥感遥测的目的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流系统绝缘子表面污秽状态检测方法，其特征在于，所述方法包括：获取所需检测直流系统环境中污秽高光谱图像，所述污秽高光谱图像包括污秽光谱谱线图和污秽光学目视图；根据所述污秽光谱谱线图和所述污秽光学目视图，创建污秽成分识别模型；获取绝缘子表面高光谱图像，所述绝缘子表面高光谱图像包括绝缘子表面光谱谱线图和绝缘子表面光学目视图；根据所述污秽成分识别模型对所述绝缘子表面光谱谱线图进行分析，得到绝缘子表面污秽成分结果；根据所述污秽成分识别模型对所述绝缘子表面光学目视图进行分析，得到绝缘子表面污秽位置分布图；根据所述绝缘子表面污秽成分结果和所述绝缘子表面污秽位置分布图，得出绝缘子表面污秽状态可视化分布图像。

【技术特征摘要】
1.一种直流系统绝缘子表面污秽状态检测方法，其特征在于，所述方法包括：获取所需检测直流系统环境中污秽高光谱图像，所述污秽高光谱图像包括污秽光谱谱线图和污秽光学目视图；根据所述污秽光谱谱线图和所述污秽光学目视图，创建污秽成分识别模型；获取绝缘子表面高光谱图像，所述绝缘子表面高光谱图像包括绝缘子表面光谱谱线图和绝缘子表面光学目视图；根据所述污秽成分识别模型对所述绝缘子表面光谱谱线图进行分析，得到绝缘子表面污秽成分结果；根据所述污秽成分识别模型对所述绝缘子表面光学目视图进行分析，得到绝缘子表面污秽位置分布图；根据所述绝缘子表面污秽成分结果和所述绝缘子表面污秽位置分布图，得出绝缘子表面污秽状态可视化分布图像。2.如权利要求1所述的直流系统绝缘子表面污秽状态检测方法，其特征在于，所述根据所述污秽光谱谱线图和所述污秽光学目视图，创建污秽成分识别模型包括：根据所述污秽光谱谱线图创建高光谱谱线库；根据所述污秽光学目视图创建图像特征库；利用最小距离分类法根据所述高光谱谱线库和所述图像特征库创建所述污秽成分识别模型。3.如权利要求2所述的直流系统绝缘子表面污秽状态检测方法，其特征在于，所述根据所述污秽光谱谱线图创建高光谱谱线库包括：提取所述光谱谱线图中各污秽成分的波谱曲线的特征波长；根据所述特征波长创建高光谱谱线库。4.如权利要求1所述的直流系统绝缘子表面污秽状态检测方法，其特征在于，所述根据所述污秽光谱谱线图和所述污秽光学目视图，建立污秽成分识别模型之前还包括：对所述污秽光学目视图进行预处理，所述预处理包括：黑白校正、多元散射校正、平滑变换以及去噪处理。5.一种直流系统绝缘子表面污秽状态检测系统，其特征在于，所述系统包括：污秽高光谱图像获取单元，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马御棠，邓琴，张晓青，吴广宁，周仿荣，马仪，彭兆裕，颜冰，刘冲，黄然，张血琴，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53