一种搭载紫外共轭相机的双目弧光放电检测定位系统技术方案

本发明专利技术公开一种搭载紫外共轭相机的双目弧光放电检测定位系统，包括标定模块、紫外共轭相机模块、双目相机模块、信息处理模块和无线传输模块；所述的双目相机模块包括第一普通RGB相机和第二普通RGB相机，用于获取弧光放电的RGB图像；所述的相机标定模块分别与第一普通RGB相机和第二普通RGB相机相连，用于双目相机系统的内外参标定；所述的紫外共轭相机模块和双目相机模块共用第一普通RGB相机；所述的紫外共轭相机模块包括共轭的紫外相机与所述的第一普通RGB相机，用于用来获取目标物体的紫外图像；当紫外相机对弧光放电现象进行成像时，可利用共轭关系获得第一普通RGB相机中弧光放电像素坐标。本发明专利技术可实现高压传输系统弧光放电的快速检测与准确定位。光放电的快速检测与准确定位。光放电的快速检测与准确定位。

【技术实现步骤摘要】
一种搭载紫外共轭相机的双目弧光放电检测定位系统


[0001]本专利技术涉及高压电线传输及输变电设备的安全检测领域，特别是涉及一种搭载紫外共轭相机的双目弧光放电检测定位设备。

技术介绍

[0002]随着现代社会电气化和智能化的发展，电力需求日益增加，迫切需要高压传输降低传输损耗提高电力传输效率。随之产生的高压电力传输系统的安全问题也亟待解决。输变电设备在运行过程中，在电气、机械和化学等因素综合作用下，会出现包括机械损伤和局部电场改变造成的发紫外光的电晕/电弧等。输变电设备或高压电力传输过程中弧光放电位置是常见的安全隐患位置，需要对弧光放电位置进行定位与监测。
[0003]因为弧光放电现象通常发生在紫外波段，普通RGB相机对紫外波段不敏感，故RGB相机无法有效识别弧光放电现象，而紫外相机采集到的弧光放电图像多为低分辨率糊状图像，仅可用于判断现象的发生，搭建紫外双目系统（或者紫外相机与红外相机搭建的双目系统）价格太贵，而且通常无法实现放电位置的三维准确定位（因为红外相机与紫外相机的成像分辨率低），不利于故障定位与排查。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种搭载紫外共轭相机的双目检测定位系统。使用紫外相机与RGB相机搭建的共轭相机系统可以解决无法定位RGB图像中弧光放电像素位置的问题，当紫外相机采集到弧光放电图像时，利用共轭系统的共轭关系可以获得共轭系统中RGB相机的弧光放电像素坐标。弧光放电发生的速度很快，需要快速的定位与连续监测。使用该双目系统可以避免因紫外成像图像分辨率过低带来的额外标定误差的引入，将共轭系统中的RGB相机与另外一台RGB相机构建双目系统后，可以使用该双目系统对弧光放电位置进行快速三维定位。
[0005]一种搭载紫外共轭相机的双目弧光放电检测定位系统，包括标定模块、紫外共轭相机模块、双目相机模块、信息处理模块和无线传输模块；所述的双目相机模块包括第一普通RGB相机和第二普通RGB相机，用于获取弧光放电的RGB图像；所述的相机标定模块分别与第一普通RGB相机和第二普通RGB相机相连，用于双目相机系统的内外参标定；所述的紫外共轭相机模块和双目相机模块共用第一普通RGB相机；所述的紫外共轭相机模块包括共轭的紫外相机与所述的第一普通RGB相机，用于用来获取目标物体的紫外图像；当紫外相机对弧光放电现象进行成像时，可利用共轭关系获得第一普通RGB相机中弧光放电像素坐标；所述的无线传输模块，用于信息与远程控制端进行信息传输。
[0006]所述的第一普通RGB相机和第二普通RGB相机分别采集单张多棋盘格标定板的图
像，利用角点提取算法获得两相机中角点像素坐标，使用标定算法获得双目系统的内外参。
[0007]所述的一种搭载紫外共轭相机的双目弧光放电检测定位系统，包括配套的固定储能电源模块和/或者直连电源模块，用于系统稳定供电。
[0008]所述的一种搭载紫外共轭相机的双目弧光放电检测定位系统，紫外相机图像流传入所述的信息处理模块，检测到弧光放电现象，无线传输模块将放电前后的图像传输到远程控制端，在远程控制端进行弧光放电位置坐标计算上报。
[0009]所述的远程控制端为计算机，用于远程控制当前相机图像的采集状态。
[0010]所述的紫外相机包括紫外成像透镜、紫外光图像传感器。
[0011]所述的第一普通RGB相机包括第一准直透镜、第一可见光成像透镜、第一可见光图像传感器；所述的紫外相机和第一普通RGB相机之间设有紫外光
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可见光分束镜，从而实现紫外相机与第一普通相机的共轭关系，并构成紫外共轭相机模块。
[0012]所述的第二普通RGB相机包括第二准直透镜、第二可见光成像透镜、第一可见光图像传感器，并与第一普通相机构成双目相机模块。
[0013]所述的一种搭载紫外共轭相机的双目弧光放电检测定位系统，包括高光谱相机，与所述第二普通RGB相机构成高光谱共轭相机模块。
[0014]本专利技术的有益效果：现有技术，紫外相机很难识别弧光放电电线位置（紫外图像的图像分辨率和空间分辨率不够），利用紫外共轭相机模块中的紫外相机获取弧光放电像素位置，利用共轭关系获得RGB相机中相应的弧光放电像素坐标，借助RGB相机组合的双目系统能够快速计算弧光放电的三维空间坐标，避免了低分辨率紫外图像无法实现弧光放电准确定位的问题，提高了紫外图像和RGB图片的更高级感知应用，为电力故障检修提供了排查依据。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的一种模块示意图。
[0016]图2是紫外共轭相机模块与双目相机模块的一种结构示意图；图中，第一准直透镜1、紫外光
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可见光分束镜2、第一可见光成像透镜3、第一可见光图像传感器4、紫外成像透镜5、紫外光图像传感器6、第二准直透镜7、第二可见光成像透镜8、第一可见光图像传感器9。
[0017]图3是紫外共轭相机模块与双目相机模块的一种立体结构示意图。
具体实施方式
[0018]下面将结合附图对技术方案进行清楚、完成地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本用例一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员在没有做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。
[0019]如图1所示，一种搭载紫外共轭相机的双目弧光放电检测定位系统，包括标定模块、紫外共轭相机模块、双目相机模块、信息处理模块和无线传输模块（常规的电源模块、信息处理模块、显示模块等未在图1示出）。
[0020]所述的双目相机模块包括第一普通RGB相机和第二普通RGB相机，用于获取弧光放电的RGB图像，可使用相机标定模块获得标定参数对两张对应弧光放电RGB图像进行立体匹
配，使用双目原理对弧光放电位置进行三维坐标计算。
[0021]所述的相机标定模块分别与第一普通RGB相机和第二普通RGB相机相连，用于双目相机系统的内参数（与相机自身特性相关的参数，比如相机的焦距、像素大小等）与外参数（在世界坐标系中的参数，比如相机的位置、旋转方向等）标定。具体实施过程步骤：第一普通RGB相机和第二普通RGB相机分别采集单张多棋盘格标定板的图像（即在标定时在实际场景的视场内布设多个棋盘格标定板，然后一次性拍一张照），利用角点提取算法获得两相机中角点像素坐标，使用标定算法即可获得双目系统的内外参。本实施例标定算法仅需单次采集一张多棋盘格标定板图像，无需对单棋盘格图像进行多角度重复采集，提高标定图片采集速度。使用深度学习回归算法进行相机参数生成，提高标定参数运算速度。该标定优化算法从采集与运算两个维度对标定过程进行提速。
[0022]所述的紫外共轭相机模块和双目相机模块共用第一普通RGB相机。
[0023]所述的紫外共轭相机模块包括共轭的紫外相机与所述的第一普通RGB相机，用于用来获取目标物体的紫外图像；当紫外相机对弧光放电现象进行成像时，可利用共轭关系获得第一普通RGB相机中弧光放电像素坐标。
[0024]所述的无线传输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种搭载紫外共轭相机的双目弧光放电检测定位系统，其特征在于：包括标定模块、紫外共轭相机模块、双目相机模块、信息处理模块和无线传输模块；所述的双目相机模块包括第一普通RGB相机和第二普通RGB相机，用于获取弧光放电的RGB图像；所述的相机标定模块分别与第一普通RGB相机和第二普通RGB相机相连，用于双目相机系统的内外参标定；所述的紫外共轭相机模块和双目相机模块共用第一普通RGB相机；所述的紫外共轭相机模块包括共轭的紫外相机与所述的第一普通RGB相机，用于用来获取目标物体的紫外图像；当紫外相机对弧光放电现象进行成像时，利用共轭关系获得第一普通RGB相机中弧光放电像素坐标；所述的无线传输模块，用于与远程控制端进行信息传输。2.根据权利要求1所述的一种搭载紫外共轭相机的双目弧光放电检测定位系统，其特征在于：所述的第一普通RGB相机和第二普通RGB相机分别采集单张多棋盘格标定板的图像，利用角点提取算法获得两相机中角点像素坐标，使用标定算法获得双目系统的内外参。3.根据权利要求1所述的一种搭载紫外共轭相机的双目弧光放电检测定位系统，其特征在于：包括配套的固定储能电源模块和/或者直连电源模块，用于系统稳定供电。4.根据权利要求1所述的一种搭载紫外共轭相机的双目弧光放电检测定位系统，其特征在于：紫外相机图像流传入所述的信息处理模...

【专利技术属性】
技术研发人员：何赛灵，付帅，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：