热像测温和故障定位巡视系统技术方案

本发明专利技术公开了一种热像测温和故障定位巡视系统，涉及自动化检测领域。该巡视系统包括：互相连接的视频服务器平台和客户端平台；所述视频服务器平台，用于采集和预处理巡视现场的可见光图像和热红外图像，并且将预处理后的可见光图像和热红外图像发送给所述客户端平台；所述客户端平台，用于采用图像配准算法和热像测温算法对接收到的所述可见光图像和热红外图像进行处理，并且将处理后的可见光图像和热红外图像进行显示；所述客户端平台，还用于向所述视频服务器平台发送控制命令。该系统采用所述图像配准及热像测温方法，提高了故障定位的精度和测温精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动化检测
，特别涉及一种热像测温和故障定位巡视系统。
技术介绍
热像测温与故障定位巡视系统就是运用计算机视觉、通信、图像处理、嵌入式等技术，将监测物的热状态信息和可见光视频图像等参数运用嵌入式技术采集并通过网络传输到用户监控端，通过处理反馈信息到嵌入式系统，从而达到测温、故障定位以及自动巡视等功能。它是一套能实时获取监控物体的热状态信息并能及时侦测出故障点位置的智能系统，是一种可以广泛应用于电力、消防、工业、医疗、安防等国民经济各个部门的有效手段。 该系统是一套能有效预防各部门领域的设备热故障事故，能很好的降低基于此而造成的经济损失和工程事故，对我国的现代化建设有着很重要的作用。国外热像测温与检测系统的研究与应用始于军事方面，20世纪60年代起开始应用于民用领域，无损检测的新兴，进一步促进了红外诊断技术的发展。80到90年代，国外开始普遍运用红外技术进行电力、工业、农业及环境等方面的缺陷和故障检测。国内这一技术从20世纪80年代起有了几个方面的研究与应用，比较有效地是03年武汉华中数控股份有限公司研制开发的“冊-08红外图像远程监控系统”，它使用进口第三代非致冷焦平面红外探测器的红外摄像机和CCD摄像机，实现了对电力设备热红外图像和现场可见光图像的远程监控，即时发现故障隐患，为电气设备的在线监测和诊断提供有力保障。不过上述的各类系统均没有实现红外与可见光配准融合，无法实现故障位置的精确定位；并且，有的是基于 PC机的系统开发，功耗大，效率低。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是如何提供一种热像测温和故障定位巡视系统，以克服传统方案无法实现故障位置的精确定位的缺陷。( 二 )技术方案为解决上述技术问题，本专利技术提供一种热像测温和故障定位巡视系统，其包括互相连接的视频服务器平台和客户端平台；所述视频服务器平台，用于采集和预处理巡视现场的可见光图像和热红外图像， 并且将预处理后的可见光图像和热红外图像发送给所述客户端平台；所述客户端平台，用于采用图像配准方法和热像测温方法对接收到的所述可见光图像和热红外图像进行处理，并且将处理后的可见光图像和热红外图像进行显示；还用于向所述视频服务器平台发送控制命令。优选地，所述客户端平台包括视频预览温度监控模块，所述视频预览温度监控模块用于采用图像配准算法和热像测温算法对所述可见光图像和热红外图像进行处理，并且用于将处理后的所述可见光图像和热红外图像进行同步显示。优选地，所述视频预览温度监控模块还用于动态显示所述可见光图像和热红外图像中部分区域或者全图的温度最大值和最小值。优选地，所述视频预览温度监控模块还用于对所述可见光图像和热红外图像进行多路视频预览。优选地，所述客户端平台还包括巡检管理模块，用于向所述视频服务器平台发送控制命令，以遥控所述视频服务器平台的云台和镜头进行相应的监控操作。优选地，所述客户端平台还包括报警模块，用于设定温度报警阈值，并且当巡视现场的装置的温度超过所述温度报警阈值时进行报警。优选地，所述视频服务器平台包括以TMS320DM355为主处理器的处理单元，所述处理单元还包括与所述主处理器相连的可见光视频采集模块、热红外图像采集模块、云镜控制模块和网络模块；所述可见光视频采集模块采用CXD图像传感器，用于采集巡视现场的可见光图像，对所述可见光图像进行信号放大、模数转换和数据压缩，然后通过所述网络模块发送给所述客户端平台。所述热红外图像采集模块采用FPGA，用于采集巡视现场的热红外图像，对所述热红外图像依次进行格式转换、归一化处理和JPEG压缩，然后通过所述网络模块发送给所述客户端平台。所述云镜控制模块，用于通过所述网络模块接收所述客户端平台的控制命令，并按照所述控制命令，控制所述视频服务器平台的云台改变监控角度，控制所述视频服务器平台的镜头改变焦距。优选地，所述图像配准方法包括以下步骤SlOO 判断所述热红外图像和可见光图像的匹配对的数量是否超过设定值，如果是，执行步骤S300，否则，执行步骤S200 ；S200 获得参照物距离摄像头不同距离处的多组热红外图像和可见光图像，在每组所述参照物的热红外图像和可见光图像上找的至少3对匹配对；S300 根据所述步骤SlOO或S200中的匹配对，使用最小二乘法求得仿射参数；S400 对所述步骤SlOO中的热红外图像和可见光图像进行基于灰度冗余的图像增强处理，根据所述仿射参数对所述步骤SlOO中的热红外图像进行仿射变换，通过线性插值处理得到第三图像，将所述步骤SlOO中的可见光图像与第三图像进行图像融合。优选地，所述步骤S200具体包括步骤S201 以一个有棱角，发射率高，颜色与背景分明的物体为参照物，在不同距离处， 通过所述热像测温和故障定位巡视系统的热红外摄像头和可见光摄像头，获得所述参照物的多组热红外图像和可见光图像；S202 在每组热红外图像和可见光图像上获取三对匹配对，所述三对匹配点能够保证该组热红外图像和可见光图像仿射变换后的融合图像正常。优选地，所述热像测温方法，包括步骤PlOO 对所述热红外图像进行热值还原，得到所述热红外图像各像素的热值；P200:根据巡视现场的环境温度和热值补偿曲线，计算得到所述环境温度对应的热值差；P300 将所述各像素的热值与所述热值差相加，得到热值补偿后的热值；P400:根据所述补偿后的热值和热值-温度曲线，计算得到所述各像素对应的温度值； P500 对目标物的发射率以及所述目标物与所述巡视系统之间的距离产生的影响进行补偿后，得到所述各像素对应的真实温度值。(三)有益效果本专利技术的一种热像测温和故障定位巡视系统，通过采用可见光图像和热红外图像配准融合的技术，提高了故障定位的精确度，并且该系统所使用的热像测温方法，提高了测温精度。附图说明图1是本专利技术实施例所述的热像测温和故障定位巡视系统结构图；图2是本专利技术实施例所述的处理单元模块结构图；图3是本专利技术实施例所述图像配准方法的流程图；图4是本专利技术实施例所述热像测温方法的流程图。具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。图1是本专利技术实施例所述的热像测温和故障定位巡视系统结构图。如图1所示， 该热像测温和故障定位巡视系统包括通过以太网连接的视频服务器平台和客户端平台。所述视频服务器平台，主要包括多组互相连接的双通道网络视频服务器和路由器，双通道网络视频服务器包括热红外摄像头和可见光摄像头，用于采集和预处理巡视现场的可见光图像和热红外图像，并且将预处理后的可见光图像和热红外图像发送给所述客户端平台。所述客户端平台，主要包括互相连接监控计算机和监控服务器，所述监控计算机和监控服务器通过集线器和路由器与以太网连接，进而连接所述视频服务器平台。所述客户端平台，用于采用图像配准方法和热像测温方法对接收到的所述可见光图像和热红外图像进行处理，并且将处理后的可见光图像和热红外图像进行显示；所述客户端平台，还用于向所述视频服务器平台发送控制命令。所述客户端平台包括视频预览温度监控模块，所述视频预览温度监控模块用于采用图像配准方法和热像测温方法对所述可见光图像和热红外图像分别进行相应的处理 (具体处理过程如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种热像测温和故障定位巡视系统，其特征在于，包括：互相连接的视频服务器平台和客户端平台；所述视频服务器平台，用于采集和预处理巡视现场的可见光图像和热红外图像，并且将预处理后的可见光图像和热红外图像发送给所述客户端平台；所述客户端平台，用于采用图像配准方法和热像测温方法对接收到的所述可见光图像和热红外图像进行处理，并且将处理后的可见光图像和热红外图像进行显示；还用于向所述视频服务器平台发送控制命令。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王库，何智波，李寒，贾稼，边昊一，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：11