【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电缆终端温度测量，尤其涉及一种基于红外图像的电缆终端温度自动提取方法。
技术介绍
1、电缆是电力输送系统的关键组成部分，负责传输和分配电能。在电缆输送电到达目的地后，电缆终端是将电缆从空中引下来的电力部件，安装在变电站里或者地桩、平台或者杆塔上。在电力系统运行过程中，电缆终端可能会产生故障，导致电缆终端温度发生异常变化。若不及时对温度异常的电缆终端区域进行排查，可能会导致电力系统无法正常运行，严重时甚至会发生重大安全事故，造成经济损失。因此，对电缆终端温度的实时监测是排除电力系统安全隐患至关重要的手段之一。电力系统中较常用的电缆终端温度监测方法主要是采用传统的温度传感器。然而，这些传统的传感器往往需要安装在电缆终端内部或外部，这不仅给安装带来了难度，而且也会对设备本身造成一定损伤。
2、随着红外技术及计算机技术的不断发展，红外热成像方法在温度监测领域展现出了显著优势。红外相机具有非接触、响应快等特点，并且能实时获取电缆终端区域的温度分布情况。因此，采用红外热成像系统提取电缆终端的温度可以更准确识别出温度异常的区域，预警潜在的故障风险。
3、然而，在具体应用现有技术时，申请人发现现有基于红外图像的温度提取方法应用于电缆终端温度提取时误差较大，难以满足实际工程应用的需要。这是因为环境条件对红外辐射的影响导致从红外图像中直接提取的温度存在较大误差。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种基于红外图像的电缆终端温度自动提
2、基于上述目的，本专利技术提供的一种基于红外图像的电缆终端温度自动提取方法，包括：
3、s1.获取待检测电缆终端的红外热图像数据以及距离数据；
4、s2.提取所述红外热图像数据中包含的所有像素点对应的测量温度值；
5、s3.根据提取的所有像素点的测量温度值，将所述红外热图像转换为灰度图像；
6、s4.采用深度学习模型对所述红外热图像的灰度图像中的电缆终端进行识别，得到电缆终端的位置区域；
7、s5.在得到的电缆终端的位置区域内，根据灰度图像中灰度值，提取相应数量的像素点，得到电缆终端温度的分布状态；
8、s6.根据得到的电缆终端的位置区域，从激光雷达的点云数据中得到距离；
9、s7.根据s5得到的电缆终端区域的测量温度值和s6得到的距离，对电缆终端的测量温度值进行温度补偿，得到电缆终端的准确温度值。
10、进一步地，步骤s3具体为：先根据红外图像中像素点的温度值，统计红外图像中不同温度值的个数，令每个温度值对应一个灰度级，然后按照以下公式得到灰度值与温度值的关系，最后根据得到灰度值与温度值的关系生成相应的灰度图像；
11、
12、
13、其中，为按升序排列的温度值数据集；为红外图像包含的不同温度值的个数；为坐标点的温度值；为在中的顺序；为坐标点对应的灰度值。
14、进一步地，步骤s4具体为：
15、将红外摄像机拍摄的包含电缆终端的红外热图像的灰度图像，输入到训练好的基于改进yolov5的电缆终端识别模型中进行识别，获取电缆终端的位置区域。
16、进一步地，步骤s7包括以下步骤：
17、s7-1.使用红外摄像机和激光雷达获取黑体仪的红外热图像数据以及距离数据，再采用线性插值法得到距离与最大测量温度值和最小测量温度值的关系；
18、s7-2.根据红外摄像机可测量的波长范围参数值及黑体仪的实际温度范围，计算得到辐射值与实际温度值的关系；
19、s7-3.根据辐射值与实际温度值的关系，采用多项式拟合法拟合温度值关于辐射值的反函数关系；
20、s7-4.根据电缆终端位置区域的测量温度值和距离，计算像素点的辐射值；
21、s7-5.根据拟合得到的反函数关系和计算得到的像素点的辐射值，自动计算像素点的准确温度值。
22、进一步地，步骤s7-1中，所述采用线性插值法得到距离与最大测量温度值和最小测量温度值的关系，具体通过以下公式得到：
23、；
24、；
25、；
26、；
27、；
28、其中，为按升序排列的距离数据集；为黑体仪与激光雷达的距离；为不同的距离数据的个数；和分别为最小测量温度数据集与最大测量温度数据集；和分别为距离对应的最小测量温度值和最大测量温度值，为1，2；和分别为距离对应的最小测量温度值和最大测量温度值。
29、进一步地，步骤s7-2中，按照以下公式计算得到辐射值与实际温度值的关系：
30、；
31、其中，表示温度所对应的辐射值；为黑体仪的实际温度；为红外相机可测量的波长范围；为玻尔兹曼常数；为普朗克常数；为光速，表示增量，为积分变量。
32、进一步地，s7-3中，通过以下公式拟合温度值关于辐射值的反函数关系：
33、；
34、其中，为温度值；为辐射值；为拟合函数；、、、、和均为通过多项拟合法得出的系数。
35、进一步地，步骤s7-4中，通过以下公式计算像素点的辐射值：
36、；
37、其中，为像素点的辐射值；为像素点的测量温度值；为像素点的距离；和分别为距离对应的最小测量温度值和最大测量温度值；为最小实际温度值对应的辐射值；为最大实际温度值对应的辐射值。
38、进一步地，步骤s7-5中，按照以下公式自动计算像素点的准确温度值：
39、；
40、其中，为电缆终端的准确温度值；为根据电缆终端的测量温度和距离计算得出的辐射值。
41、本专利技术的有益效果：
42、本专利技术通过上述技术方案，即可通过获取目标区域的图像信息和距离信息，以及通过自定义的从测量温度值到辐射值的映射关系，对温度进行补偿，消除了环境因素和距离对测量温度值的干扰，从而实现精确自动提取出目标区域的温度信息。
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1.一种基于红外图像的电缆终端温度自动提取方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于红外图像的电缆终端温度自动提取方法，其特征在于，步骤S4具体为：
3.根据权利要求1或2所述的基于红外图像的电缆终端温度自动提取方法，其特征在于，步骤S7包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的基于红外图像的电缆终端温度自动提取方法，其特征在于，步骤S7-1中，所述采用线性插值法得到距离与最大测量温度值和最小测量温度值的关系，具体通过以下公式得到：
5.根据权利要求3所述的基于红外图像的电缆终端温度自动提取方法，其特征在于，步骤S7-2中，按照以下公式计算得到辐射值与实际温度值的关系：
6.根据权利要求3所述的基于红外图像的电缆终端温度自动提取方法，其特征在于，S7-3中，通过以下公式拟合温度值关于辐射值的反函数关系：
7.根据权利要求3所述的基于红外图像的电缆终端温度自动提取方法，其特征在于，步骤S7-4中，通过以下公式计算像素点的辐射值：
8.根据权利要求3所述的基于红外图像的电缆终端温度自动提取方
...【技术特征摘要】
1.一种基于红外图像的电缆终端温度自动提取方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于红外图像的电缆终端温度自动提取方法，其特征在于，步骤s4具体为：
3.根据权利要求1或2所述的基于红外图像的电缆终端温度自动提取方法，其特征在于，步骤s7包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的基于红外图像的电缆终端温度自动提取方法，其特征在于，步骤s7-1中，所述采用线性插值法得到距离与最大测量温度值和最小测量温度值的关系，具体通过以下公式得到：
5.根据权利要求3所述的基于红外图像的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张树琪，黄星耀，吴玉香，
申请(专利权)人：珠海市金锐电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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