小議紅外拼接在電力檢測的用途
時間:2022-03-18 02:44:10
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經濟社會的發展對電力系統安全性和穩定性提出了更高的要求,高壓輸變電設備的安全是影響電力系統安全和穩定的重要因素。統計數據表明,電力系統中七成以上故障是電力設備故障而引起的。運行中的電力設備故障會使設備發熱,引起電力設備及設備周圍溫度場發生變化,紅外熱像可以通過紅外成像技術得到電力故障設備的紅外熱像,所以,通過電力設備的紅外熱像來判斷電力設備的故障狀態是非常有效的方法。紅外熱像診斷技術不需對故障設備進行直接接觸,是被動的、非接觸的故障診斷技術,能夠檢測電力設備的外部和內部故障,具有常規診斷方法不具備的故障檢測優勢,紅外故障檢測診斷技術具有操作安全性高、靈敏度高、效率高及易分析的特點。
紅外拼接技術主要有三個流程:圖像預處理、圖像配準及圖像合成,圖像配準是圖像拼接中的基礎過程,圖像配準和圖像合成是圖像拼接中的關鍵技術。如果紅外圖像質量不好而直接進行圖像配準,可能造成圖像誤匹配,所以進行紅外圖像預處理是非常必要的,紅外圖像預處理是對紅外圖像進行對比度拉伸和噪聲點抑制等處理,對存在幾何畸變的圖像進行校正,從而改善紅外圖像的質量。紅外圖像配準是將兩幅或多幅不同條件下拍攝或不同傳感器獲得的紅外圖像進行匹配的過程,可能涉及的方法有:對紅外圖像的直接操作、對紅外圖像的某種變換,目的是建立參考圖像和待配準圖像之間的匹配數學模型并完成紅外圖像在空間上的對齊[3]。紅外圖像配準后,需要將參考圖和待拼接圖像拼成完整的圖像,并對接縫處縫隙進行平滑處理,完成紅外圖形的合成,盡可能減少圖像差異和配準結果對圖像合成結果的影響。
將紅外技術應用于電力設備檢測中的方法有表面溫度判斷法、熱譜圖分析法、同類比較法、相對溫差判斷法、檔案分析法[4]。表面溫度判斷法,根據已有的標準對電力設備溫度場和溫度場變化進行設備正常與否的判斷,該檢測方法僅能判斷一部分情況下的設備故障。同類比較法通過比較同類設備溫度場,判斷設備是否異常,但如果比較的設備均異常,則會造成誤判,熱譜圖分析法通過比較同類設備的熱譜圖判斷設備的正常狀態,檔案分析法是建立電力設備在各時期的溫度場及其變換情況檔案,將檢測結果與設備檔案進行比較進而得出結論。相對溫差判斷法根據熱點溫度計相對溫差來判斷設備的故障情況。
紅外技術應用于電力設備故障檢測中時,對每個目標的檢測都需要有參考樣本進行對比,但由于現場環境和紅外熱像儀成像等原因,得到的紅外圖像可能只含有部分目標或者只包含單一目標,難以在同一副圖像中顯示完整目標和多個紅外目標,紅外熱像拼接技術對紅外圖像進行拼接后可以在圖像中顯示需要的紅外目標,可以提高紅外診斷的準確性。
紅外拼接技術應用于電力設備檢測時,拼接過程中的時間復雜度較高,在一定程度上影響了其應用。紅外拼接效果好壞的關鍵之一是紅外圖像配準。目前,紅外圖像配準主要借鑒普通可見光圖像的配準方法,由于紅外圖像與可見光圖像存在特征上的不同,且紅外圖像成像中存在的噪聲以及不同成像器材有較大差異,尋找效果更好的紅外圖像拼接方法對其在電力設備檢測中的應用會大有裨益。
本文作者:王改香工作單位:忻州供電公司變電運維工區
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