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原文传递用于绝缘子表面状态的多波段光学检测装置

专利名称：	用于绝缘子表面状态的多波段光学检测装置
摘要：	本发明公开了一种用于绝缘子表面状态的多波段光学检测装置，装置中，光源补偿模块朝向绝缘子表面以补充光线；多波段图像采集模块朝向绝缘子表面以同时采集不同波长的光谱图像，从而获得绝缘子的多波段信息数据；图像信息融合模块连接所述多波段图像采集模块以接收所述多波段信息数据且进行图像配准，以生成绝缘子的三维光谱信息数据；三维数据处理模块连接所述图像信息融合模块以基于所述三维光谱信息数据分析绝缘子污秽程度和污秽分布信息；中枢控制模块连接所述光源补偿模块、多波段图像采集模块、图像信息融合模块和三维数据处理模块。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西安交通大学
发明人：	任明;李乾宇;夏昌杰;董明
专利状态：	有效
申请日期：	2022-10-25T00:00:00+0800
发布日期：	2023-01-31T00:00:00+0800
申请号：	CN202211306395.9
公开号：	CN115656202A
代理机构：	北京中济纬天专利代理有限公司
代理人：	覃婧婵
分类号：	G01N21/94;G01N21/01;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/94;G01N21/01
申请人地址：	710049 陕西省西安市咸宁西路28号
主权项：	1.一种用于绝缘子表面状态的多波段光学检测装置，其特征在于，其包括，光源补偿模块，其朝向绝缘子表面以补充光线；多波段图像采集模块，其朝向绝缘子表面以同时采集不同波长的光谱图像，从而获得绝缘子的多波段信息数据；图像信息融合模块，其连接所述多波段图像采集模块以接收所述多波段信息数据且进行图像配准，以生成绝缘子的三维光谱信息数据；三维数据处理模块，其连接所述图像信息融合模块以基于所述三维光谱信息数据分析绝缘子污秽程度和污秽分布信息；中枢控制模块，其连接所述光源补偿模块、多波段图像采集模块、图像信息融合模块和三维数据处理模块，其中，所述中枢控制模块根据环境调节所述光源补偿模块的光照强度和所述多波段图像采集模块的曝光时间和光圈大小；所述中枢控制模块控制所述图像信息融合模块选择图像配准模型以及根据相对于绝缘子的距离调整图像配准参数；所述中枢控制模块控制所述三维数据处理模块选择污秽状态评估模型以及根据所述绝缘子的材质和类型调整评估模型参数。 2.根据权利要求1所述的用于绝缘子表面状态的多波段光学检测装置，其特征在于，优选的，还包括Y型光源固定组件，其包括，底座固定部件，其可拆卸连接所述多波段图像采集模块；支撑部件，其支承于所述底座固定部件，所述支撑部件包括，竖直杆，其竖直支承于所述底座固定部件的上表面；横杆，其水平连接于所述竖直杆的顶端；一对支撑杆，所述支撑杆自所述横杆的两端竖直向上延伸；角度可调的旋转部件，其可转动地设于一个支撑杆的内侧；支撑孔位，其贯穿地设于另一个支撑杆，所述光源补偿模块经由所述旋转部件以及支撑孔位安装于Y型光源固定组件中。 3.根据权利要求2所述的用于绝缘子表面状态的多波段光学检测装置，其特征在于，底座固定部件设有用于螺栓连接的底座连接孔位，所述旋转部件由所述中枢控制模块进行旋转角度的控制。 4.根据权利要求1所述的用于绝缘子表面状态的多波段光学检测装置，其特征在于，所述光源补偿模块包括卤钨灯光源。 5.根据权利要求1所述的用于绝缘子表面状态的多波段光学检测装置，其特征在于，所述多波段图像采集模块包括镜头、滤光片和CMOS传感器，滤光片中心波长为450nm、550nm、660nm、720nm、750nm、840nm，半高宽不大于20nm，CMOS传感器的光谱响应范围覆盖350nm-1000nm。 6.根据权利要求1所述的用于绝缘子表面状态的多波段光学检测装置，其特征在于，所述图像信息融合模块采用典型距离下多模态图像配准模型对相应距离拍摄的待评估绝缘子多波段灰度图像进行配准并获得绝缘子的三维光谱信息数据，所述典型距离为2m、3m、4m。 7.根据权利要求1所述的用于绝缘子表面状态的多波段光学检测装置，其特征在于，所述三维数据处理模块利用环境温度、空气湿度对三维光谱信息数据进行校正。 8.根据权利要求7所述的用于绝缘子表面状态的多波段光学检测装置，其特征在于，还包括，环境信息采集模块，其连接所述中枢控制模块，环境信息采集模块采集环境信息并传入所述中枢控制模块，环境信息包括待评估的绝缘子的距离、环境光照强度、环境温度、空气湿度；图像显示模块，其连接所述中枢控制模块，图像显示模块实时显示所述多波段图像采集模块获取的光谱图像和环境信息采集模块采集的所述环境信息，以及可视化绝缘子污秽状态评估结果；数据存储模块，其连接所述中枢控制模块，数据存储模块存储绝缘子的光谱图像、三维光谱信息及污秽状态评估结果。 9.根据权利要求1所述的用于绝缘子表面状态的多波段光学检测装置，其特征在于，电源模块连接所述光源补偿模块和所述中枢控制模块。 10.根据权利要求1所述的用于绝缘子表面状态的多波段光学检测装置，其特征在于，所述光谱图像包括灰度图像。