多通道多谱段滤光片结构及其应用、方法技术

多通道多谱段滤光片结构及其应用、方法，所述多通道多谱段滤光片结构，包括滤光片、连杆装置、测距盘、控制端；其特征为：所述滤光片与连杆装置同轴，连杆装置的一端与测距盘相连，另一端与控制端相连；多通道多谱段滤光片与同轴连杆装置之间的铆接方式采用错位相切分布。

【技术实现步骤摘要】
多通道多谱段滤光片结构及其应用、方法
本专利技术属于日盲紫外成像及其放电诊断
，具体涉及一种多通道多谱段滤光片结构及其应用、方法。
技术介绍
多谱段日盲紫外成像仪的紫外成像波段为240-280nm，因为太阳光中该波段的光线在经过大气层时，其能量几乎被大气分子的散射和臭氧层的吸收消耗殆尽，在空气中的太阳光谱分布中不存在240-280nm波段，形成了一个天然的屏蔽层，而燃烧爆炸和放电现象会发射出各个谱段，包括日盲波段的紫外光，因此，通过观测、分析和定位日盲波段的光便可以实现对放电的定位和评估。现阶段国内外市场上主流的紫外成像仪的紫外成像系统主要包括日盲紫外像增强器的紫外单光子成像系统、基于多阳极阵列微通道探测器的紫外单光子成像系统和基于固体紫外探测器的单光子成像系统三种。其中第二种方法采用多阳极阵列微通道探测器，由光电阴极、微通道板和阳极阵列组成，具有高增益、低噪声等优点，并具有良好的光子计数和成像功能，缺点是设计难度大，成本高，其他两种方法噪声大、增益有限、探测面积小，易受外界环境的影响，对极微弱的目标探测具有局限性。高端紫外成像仪本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多通道多谱段滤光片结构，包括滤光片、连杆装置、测距盘、控制端；其特征为：所述滤光片与连杆装置同轴，连杆装置的一端与测距盘相连，另一端与控制端相连；所述滤光片与同轴连杆装置之间的铆接方式采用错位相切分布。/n

【技术特征摘要】
1.一种多通道多谱段滤光片结构，包括滤光片、连杆装置、测距盘、控制端；其特征为：所述滤光片与连杆装置同轴，连杆装置的一端与测距盘相连，另一端与控制端相连；所述滤光片与同轴连杆装置之间的铆接方式采用错位相切分布。


2.一种多通道多谱段滤光片结构的控制方法，包括权利要求1所述的多通道多谱段滤光片结构，其特征为：所述多通道多谱段滤光片结构的控制可以设置为自动切换和手动切换两种模式，最终实现紫外成像统计参数的处理；
在图像控制处理模块中设置“是否开启镜头自动切换软开关a”，具有0和1两个可选值，当自动切换开关a为1，为自动调节模式，自动切换开关a为0时，为手动选镜头模式；根据是否开启镜头自动切换软开关a的值实现手动和自动镜片切换方式的选择，默认为自动切换模式；
当控制模式为自动切换时，连杆装置的控制端通过传送带与步进电机相连接，步进电机在收到图像控制处理模块发出的启动命令之后启动步进电机，控制开始时，将定投的调节次数T置零，通过传动装置旋转连杆装置实现对不同谱段镜片的切换，当收到停止命令之后，步进电机停止工作，每切换成功一次，镜头所在位置L发生变化，调节次数变为T+1，计算并记录镜片位置L和相应的R值，当切换次数大于3时，所有镜片切换过一遍，控制器发出命令，将镜头自动切换为位置L所对应激光发射接收器距离d，继续执行紫外成像统计参数处理；
当自动切换开关a为0时，控制模式为手动切换，用户通过界面选择希望的光谱段，控制端判断镜片所在位置L是否与用户算选谱段Luser一致，如果一致，则给出反馈信息“已成功切换至所选谱段”；随后进行紫外成像统计参数处理；
如果多通道多谱段滤光片所在位置L与用户算选谱段镜片所在位置Luser不一致，即L≠Luser，图像控制处理模块启动步进电机，通过传动装置旋转连杆装置切换至所选谱段镜头，当激光测距模块给出距离与所选谱段一致时，图像控制处理模块发出停止命令，步进电机停止工作，并给出反馈信息“已成功切换至所选谱段”并继续执行紫外成像统计参数处理；
其中，多通道多谱段滤光片104的位置通过激光测距模块测得的4个特定距离d1,d2,d3,d4确定，分别对应4个多通道多谱段滤光片（240-250nmL1,250-260nmL2,260-270nmL3,270-280nmL4）；
不同紫外波段及其指定距离之间的关系如公式(2)所示：



其中，d为激光发射接收器不同距离，SUV_band为设备的滤光片波段激光测距模块（201）将所测到测距盘(202)的距离d传送给控制终端（209），根据确定各个多谱段滤光片所在位置，并据此发出启动和停止控制电机的命令；其中，对多通道滤光片的采用自动控制策略，通过控制采用光斑面积Suv与可见光成像范围Svi的比值阈值设定，进行镜头切换，并且具有已切换滤光片的记忆功能，当上述比值R不满足要求时，自动选择具有最小R值的滤光片；R计算公式及其分类准则如公式(3)和公式(4)所示：



其中光斑面积Suv的计算公式为，其中m，n分别为经过CCD屏上经过二值化的图像行和列，B（x,y）为大于一定阈值的成像点，Svi为可见光面积，其值为成像选取的图像分辨率的长于宽的乘积；K为是否进行进攻图切换的判断常数，当k=0时，系统判定不进行镜头切换操作，当k=1时，判定为需要进行镜头切换。


3.多谱段日盲窄带紫外成像仪，包括权利要求1所述的多谱段滤光片结构以及权利要求2所述的多通道多谱段滤光片结构的控制方法。


4.采用多谱段日盲窄带紫外成像仪检测不同放电状态的方法，包括权利要求3所述的多谱段日盲窄带紫外成像仪，其特征为：包括如下步骤：
步骤1：放电环境的搭建，主要搭建多参量可控的放电模型；
步骤2：环境参数采集，主要完成对放电相关环境参量的信号采集工作；
步骤3：放电和紫外量化参数采集，主要通过泄漏电流和光强信号放电强度量化参数，紫外量化参数提取；
步骤4：基于放电量化参数和紫外量化参数数据分析，主要包括频谱分析，聚类分析，实现对放电状态的定性和定量化，提取紫外定量和定性的紫外参量；
步骤5：基于深度学习的放电量化参数对紫外量化参数的标定和深度学习系统训练；
步骤6：基于放电紫外量化参数的放电状态识别。


5.根据权利要求4所述的采用多谱段日盲窄带紫外成像仪检测不同放电状态的方法，其特征为：所述步骤1进一步包括：所述放电环境的搭建包括以放电腔体为研究腔体，采用针板电极进行放电状态分级理论测试，两者之间的距离可调节；腔体中，采用温度控制贴片实现腔体温度的控制，采用散冷/热翅片组，循环工质温度控制单元，散冷/热循环工质及导管实现腔体内放电环境温度控制；采用湿度控制器实现放电环境湿度控制；采用气压控制阀门实现放电环境气压控制。


6.根据权利要求4所述的采用多谱段日盲窄带紫外成像仪检测不同放电状态的方法，其特征为：所述步骤4进一步包括如下内容：
1）泄漏电流传感器采集放电产生的泄漏电流Ileakage，对得到的泄漏电流进行傅里叶变化，其变换如公式(5)所示：



其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王胜辉，律方成，牛雷雷，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11