用于监测开关设备的系统技术方案

本发明专利技术涉及用于监测开关设备的系统。该系统包括红外相机、视觉相机、处理单元以及输出单元。红外相机被配置为获取开关设备的红外图像。视觉相机被配置为获取开关设备的视觉图像。处理单元被配置为将视觉图像中的多个像素映射到红外图像中的多个像素。视觉图像中的多个像素包括多个像素子集，每个子集包括至少一个像素，并且其中视觉图像中的每个像素子集被映射到红外图像中的对应像素。视觉图像中的每个像素子集和红外图像中的对应像素与开关设备的相同部分的图像数据相关。处理单元被配置为确定组合图像，该组合图像包括被映射到红外图像中的多个像素的视觉图像中的多个像素的利用。输出单元被配置为输出组合图像。

【技术实现步骤摘要】
用于监测开关设备的系统
本专利技术涉及用于监测开关设备的系统。
技术介绍
红外线(IR)热成像技术广泛应用于非接触式温度感测，并且为电气资产(诸如开关设备)的在线温度监测的永久安装提供了方便的解决方案。IR相机的热图像的温度提取支持关键热点的检测，以防止开关设备过热。现今，独立的IR相机的应用给电气资产现有的和新的解决方案带来了以下缺点：特别是在未知的电力资产中，出于调试和改装的目的，IR相机的正确安装相当麻烦。如果IR相机完全捕获电气资产的所有相关部件，则热图像不会提供信息。如果使用具有低空间分辨率以及低灵敏度的有成本效益的IR相机，则在开关设备的冷状态下尤其如此。在这种情况下，只有在开关设备加热后才能可靠地检测内部部件。仅从热IR图像很难识别电气资产的单个部件和可能的其他对象(诸如遗忘的工具)。部件和对象的识别对于检测故障类型和检测哪些相受到影响至关重要。对于开关设备，仅从热IR图像很难标识类型、拓扑和隔室。低分辨率相机使[1]至[3]甚至更加困难。在热图像中，代表对象的边界线的测量温度的轮廓线变得不那么清晰。有必要解决这些问题。
技术实现思路
因此，具有用于监测开关设备的改进系统将是有利的。本专利技术的目标是通过独立权利要求的主题来解决的，其中进一步的实施例被并入从属权利要求中。应该注意的是，该系统是针对开关设备描述的，但是在可能受到过热部件的影响的其他电气系统中也可应用。在一方面，提供了用于监测开关设备的系统，该系统包括：r>-红外相机；-视觉相机；-处理单元；以及-输出单元；红外相机被配置为获取开关设备的红外图像。视觉相机被配置为获取开关设备的视觉图像。处理单元被配置为将视觉图像中的多个像素映射到红外图像中的多个像素。视觉图像中的多个像素包括多个像素子集，其中每个子集包括至少一个像素。视觉图像中的每个像素子集被映射到红外图像中的对应像素，并且视觉图像中的每个像素子集和红外图像中的对应像素与开关设备的相同部分的图像数据相关。处理单元被配置为确定组合图像，组合图像包括被映射到红外图像中的多个像素的视觉图像中的多个像素的利用。输出单元被配置为输出组合图像。换言之，用于开关设备的温度监测系统使用红外图像和视觉图像，其中红外图像的分辨率可以低于视觉图像，其中相机的视场重叠，因为它们对相同对象中的至少一些对象进行成像。组合图像从这两个图像提供，组合图像提供了与具有来自红外图像的温度信息的视觉图像相关联的特征识别能力。在示例中，红外相机和视觉相机安置于同一壳体内。在示例中，壳体被配置为被安装至开关设备或从开关设备上拆卸。在示例中，红外相机的镜头位于视觉相机的镜头的附近。在示例中，处理单元被配置为：利用视觉相机的视场和红外相机的视场，将视觉图像中的多个像素映射到红外图像中的多个像素。在示例中，视觉相机的视场至少部分地与红外相机的视场重叠。在示例中，处理单元被配置为：利用视觉相机的视线和红外相机的视线的范围，将视觉图像中的多个像素映射到红外图像中的多个像素。这里，视线可以指代相机的视场，因此根据相机成像的空间区域获知相机的视场，可以进行像素映射。然而，视线也可以意味着相机光轴的中心线——换言之就是相机光轴指向的方向。然后，获知该信息就可以进行像素映射，其中可以使用相机规范信息(诸如成像的角度范围)。像素映射可以涉及将视觉图像的像素分配给IR图像的像素，或者将IR图像的像素分配给视觉图像的像素，其中可以使用映射表。这种映射表可以用于给出在与IR相机图像重叠的区域中的视觉图像的每个像素的温度，并且然后普遍适用于所选类型的相机。像素映射还可以涉及为视觉图像的像素分配表示来自热图像的温度的颜色，其中可以再次使用映射表。在示例中，处理单元被配置为：利用视觉相机的检测器与红外相机的检测器之间的距离，将视觉图像中的多个像素映射到红外图像中的多个像素。因此，获知视觉相机与红外相机之间的横向距离，例如它们的检测器中心之间的横向距离，然后可以确定它们的图像的重叠部分。例如，相机可以彼此偏移但是指向平行方向，但是通过了解两个相机的角度视场，就对对象的相同部分进行成像而言，可以确定视觉图像的哪些像素对应于红外图像的哪些像素。类似地，如果两个相机横向偏移但是彼此成角度，那么再次通过了解相机的角度视场，像素之间彼此相关。甚至，如果两个相机彼此偏移，其中一个稍微在另一个的前面，那么可以将横向距离和前向距离与三角测量和角度视场一起利用，以便使像素彼此相关。在示例中，处理单元被配置为利用映射表将视觉图像中的多个像素映射到红外图像中的多个像素。在示例中，处理单元被配置为检测开关设备的至少一部分，检测包括由处理单元利用对象识别算法来处理组合图像。在示例中，处理单元被配置为检测不是开关设备的部分的一个或多个对象，检测包括由处理单元利用对象识别算法来处理组合图像。在示例中，开关设备的一个或多个部分的检测包括由处理单元利用标识开关设备的至少一个特征的来自用户的输入。在示例中，开关设备的至少一个特征包括开关设备的拓扑和/或隔室和/或相。在示例中，处理单元被配置为将至少一个温度分配给开关设备的至少一个检测到的部分，至少一个检测到的部分包括红外图像的利用。在示例中，红外相机的分辨率小于视觉相机的分辨率。上述方面和示例将参考下文所述的实施例变得明显并加以说明。附图说明下文将参考以下附图描述示例性实施例：图1示出了用于监测开关设备的系统的示例；图2示出了图像映射工作流程的示例；图3示出了图像映射工作流程的应用的示例；图4示出了来自映射表的摘录的示例；图5示出了组合图像数据的示例；图6示出了a)处的热红外图像与b)处的对应的视觉图像的示例，其中在被映射到组合的红外图像和视觉图像上的视觉图像中检测到的对象使得对象的红外图像数据能够被提取；以及图7示出了温度特征提取的示例。具体实施方式图1至图7涉及用于监测开关设备的系统。根据示例，该系统包括：红外相机、视觉相机、处理单元、以及输出单元。红外相机被配置为获取开关设备的红外图像。视觉相机被配置为获取开关设备的视觉图像。处理单元被配置为将视觉图像中的多个像素映射到红外图像中的多个像素。视觉图像中的多个像素包括多个像素子集，每个子集包括至少一个像素。视觉图像中的每个像素子集被映射到红外图像中对应像素，并且视觉图像中的每个像素子集和红外图像中的对应像素与开关设备的相同部分的图像数据相关。处理单元被配置为确定组合图像，组合图像包括被映射到红外图像中的多个像素的视觉图像中的多个像素的利用。输出单元被配置为输出组合图像。根据示例，红外相机和视觉相机安置于同一壳体内。根据示例，壳体被配置为被安装在开关设备上或从开关设备上拆卸。根据示例，红外相机的镜头位于视觉相机的镜头的附近。根据示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于监测开关设备的系统，所述系统包括：/n-红外相机；/n-视觉相机；/n-处理单元；以及/n-输出单元；/n其中，所述红外相机被配置为获取开关设备的红外图像；/n其中，所述视觉相机被配置为获取所述开关设备的视觉图像；/n其中，所述处理单元被配置为将所述视觉图像中的多个像素映射到所述红外图像中的多个像素，其中所述视觉图像中的所述多个像素包括多个像素子集，每个子集包括至少一个像素，并且其中所述视觉图像中的每个像素子集被映射到所述红外图像中的对应像素，并且其中所述视觉图像中的每个像素子集和所述红外图像中的所述对应像素与所述开关设备的相同部分的图像数据相关；/n其中，所述处理单元被配置为确定组合图像，所述组合图像包括被映射到所述红外图像中的所述多个像素的所述视觉图像中的所述多个像素的利用；以及/n其中，所述输出单元被配置为输出所述组合图像。/n

【技术特征摘要】
20200129 EP 20154319.61.一种用于监测开关设备的系统，所述系统包括：
-红外相机；
-视觉相机；
-处理单元；以及
-输出单元；
其中，所述红外相机被配置为获取开关设备的红外图像；
其中，所述视觉相机被配置为获取所述开关设备的视觉图像；
其中，所述处理单元被配置为将所述视觉图像中的多个像素映射到所述红外图像中的多个像素，其中所述视觉图像中的所述多个像素包括多个像素子集，每个子集包括至少一个像素，并且其中所述视觉图像中的每个像素子集被映射到所述红外图像中的对应像素，并且其中所述视觉图像中的每个像素子集和所述红外图像中的所述对应像素与所述开关设备的相同部分的图像数据相关；
其中，所述处理单元被配置为确定组合图像，所述组合图像包括被映射到所述红外图像中的所述多个像素的所述视觉图像中的所述多个像素的利用；以及
其中，所述输出单元被配置为输出所述组合图像。


2.根据权利要求1所述的系统，其中所述红外相机和所述视觉相机安置于同一壳体内。


3.根据权利要求2所述的系统，其中所述壳体被配置为被安装至所述开关设备以及从所述开关设备上拆卸。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中所述红外相机的镜头位于所述视觉相机的镜头的附近。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中所述处理单元被配置为：利用所述视觉相机的视场和所述红外相机的视场，将所述视觉图像中的所述多个像素映射到所述红外图像中的所述多个像素。


6.根据权利要求5所述的系统，其中所述视觉相机的所述视场至少部分地与所述红外相机的所述视场重叠。


7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·维尔德穆特，艾丁·博亚西，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH