【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及输电线路绝缘子状态在线检测，尤其涉及一种绝缘子多波段图像信息融合方法。
技术介绍
1、绝缘子是输变电设备中数量最多、类型最丰富的电气元件，其长期暴露在空气中运行，不可避免地会受到农业污染、工业污染等因素的影响，造成绝缘子的污秽、老化、损伤等问题进而显著降低其外绝缘强度，最终导致大面积、长时间的停电事故，严重威胁电力系统的安全稳定运行。因此准确地检测绝缘子状态对于保障绝缘子安全稳定运行有着十分重要的作用。
2、目前绝缘子状态带电检测手段较为有限，多以可见光、红外和紫外成像为主，然而可见光图像在实际应用中诊断模型准确率较低，红外图像和紫外图像的检测结果不仅受到了绝缘子自身状态的影响，还受到了其运行电压以及运行负载的影响，而且这些手段仅能反映故障发展晚期阶段的异常情况，对于污秽、老化和损伤等潜在故障隐患难以及时发现。
3、基于光谱成像技术的绝缘子状态在线检测方法是近几年提出的一种新的遥感遥测方法，其具有准确度高、结果可视化等优势，对实现外绝缘状态的快速准确、非接触、无损伤检测具有重要意义。其中，多镜头式多波段成像装置具有体型小巧、结构简单、图像分辨率高等优势，作为无人机负载承担线路绝缘子光谱图像信息的采集任务较为合适。由于多镜头式多波段成像装置所采集的图像来自于不同位置的多个镜头，不同图像之间存在不可忽视的光学视差，实现绝缘子多波段图像的信息融合便成为了线路绝缘子状态光谱分析的重要基础和前提。而现有图像配准算法大多应用场景为地物拍摄，直接应用于绝缘子多波段图像适应性较差，需要针对绝缘子进行图像信息
4、在
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、针对现有技术中的不足，本专利技术的目的是提供一种绝缘子多波段图像信息融合方法，解决了目前绝缘子多波段图像信息融合效率及准确度较低的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术的一种绝缘子多波段图像信息融合方法包括：
4、步骤s01，利用多镜头式多波段成像装置采集待配准的绝缘子的多波段图像；
5、步骤s02，重复步骤s01获得待配准的绝缘子的多组所述多波段图像以构建待配准图像数据集，建立基于超参数分级搜索的绝缘子多波段图像信息融合模型；
6、步骤s03，对于新采集的待配准绝缘子多波段图像，利用当前效果最佳的所述绝缘子多波段图像信息融合模型进行图像信息融合，保证各波段图像的绝缘子区域在空间维度上的一致性。
7、所述的方法中，建立基于超参数分级搜索的绝缘子多波段图像信息融合模型包括，
8、步骤s02-1，设定粗略搜索过程的超参数及可搜索值，超参数包括特征点匹配质量阈值m、特征点匹配数量阈值q及特征匹配最大递归次数c，可搜索值分别为各超参数可取范围的上下界及其区间内的10等分点，
9、步骤s02-2，在超参数可搜索值内组合出未被选择过的超参数组p＝{mnow,qnow,cnow}作为本轮绝缘子多波段图像信息融合模型所选择的参数组合，
10、步骤s02-3，首先，选择mnow作为特征点匹配质量阈值，qnow作为特征点匹配数量阈值，通过sift算法对待配准图像数据集中的每组绝缘子多波段图像的特征进行提取，获得图像特征点及描述子；其次，选择cnow作为特征匹配最大递归次数，采用最近邻匹配算法将各组图像特征点进行匹配，获得特征点对；之后，通过ransac算法对特征点对进行外点的滤除；最后，利用过滤后的特征点对求解仿射变换矩阵，通过仿射变换完成各组绝缘子多波段图像的配准，
11、步骤s02-4，计算各组绝缘子多波段图像中绝缘子区域的互信息均值作为评价配准效果的指标，并与当前效果最佳的绝缘子多波段图像信息融合模型进行比较，若互信息值更大，则替代当前最佳模型并记录本轮绝缘子多波段图像信息融合模型选择的参数组合，重复步骤s02-2至s02-4直至无超参数组合可被选择，
12、步骤s02-5，以当前最佳绝缘子多波段图像信息融合模型的各超参数值为中心，向该超参数范围的上界及下界方向各取5个100等分点作为精细搜索过程中的可搜索值，更新超参数的可搜索值后重复步骤s02-2至s02-4直至无超参数组合可被选择。
13、所述的方法中，所述待配准绝缘子多波段图像的各波段中心波长范围在400nm至900nm之间。
14、所述的方法中，待配准绝缘子多波段图像的各波段中心波长分别为450nm，555nm，660nm，720nm，750nm及840nm。
15、所述的方法中，步骤s02中，待配准图像数据集包含n组待配准绝缘子多波段图像。
16、本专利技术还揭示了一种绝缘子多波段图像信息融合装置，其特征在于，其包括以下步骤：
17、采集单元，利用多镜头式多波段成像装置采集待配准的绝缘子的多波段图像；
18、模型建立单元，重复步骤s01获得待配准的绝缘子的多组所述多波段图像以构建待配准图像数据集，建立基于超参数分级搜索的绝缘子多波段图像信息融合模型；
19、融合单元，对于新采集的待配准绝缘子多波段图像，利用当前效果最佳的所述绝缘子多波段图像信息融合模型进行图像中绝缘子区域的空间维度配准，完成绝缘子区域光谱信息的融合。
20、所述的装置中，所述待配准绝缘子多波段图像的各波段中心波长范围在400nm至900nm之间。
21、所述的装置中，待配准绝缘子多波段图像的各波段中心波长分别为450nm，555nm，660nm，720nm，750nm及840nm。
22、所述的装置中，待配准图像数据集包含n组待配准绝缘子多波段图像。
23、有益效果
24、本专利技术利用多镜头式多波段成像装置采集待配准的绝缘子多波段图像；构建待配准图像数据集，建立基于超参数分级搜索的绝缘子多波段图像信息融合模型；对于新采集的待配准绝缘子多波段图像，利用当前效果最佳的模型进行图像信息融合，保证各波段图像的绝缘子区域在空间维度上的一致性。充分利用超参数分级搜索的灵活性、高效性和鲁棒性，搜索适用于绝缘子多波段图像的信息融合模型超参数，实现了准确、高效的绝缘子多波段图像信息融合，便于电力系统运维人员利用配准后的绝缘子多波段图像进行后续光谱分析。
25、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够使得本专利技术的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本专利技术的具体实施方式进行举例说明。
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1.一种绝缘子多波段图像信息融合方法，其特征在于，其包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，优选的，所述待配准绝缘子多波段图像的各波段中心波长范围在400nm至900nm之间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，待配准绝缘子多波段图像的各波段中心波长分别为450nm，555nm，660nm，720nm，750nm及840nm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S02中，待配准图像数据集包含n组待配准绝缘子多波段图像。
5.一种绝缘子多波段图像信息融合装置，其特征在于，其包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述待配准绝缘子多波段图像的各波段中心波长范围在400nm至900nm之间。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，待配准绝缘子多波段图像的各波段中心波长分别为450nm，555nm，660nm，720nm，750nm及840nm。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，待配准图像数据集包含n组待配准绝缘子多波段图像。
【技术特征摘要】
1.一种绝缘子多波段图像信息融合方法，其特征在于，其包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，优选的，所述待配准绝缘子多波段图像的各波段中心波长范围在400nm至900nm之间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，待配准绝缘子多波段图像的各波段中心波长分别为450nm，555nm，660nm，720nm，750nm及840nm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s02中，待配准图像数据集包含n组待配准绝缘子多波段图...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨代勇，任明，刘春博，张赛鹏，赵天成，刘俊博，矫立新，司昌健，林海丹，于群英，杨雪，张瑜，
申请(专利权)人：国网吉林省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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