[发明专利]一种电气设备X射线数字图片处理算法支持系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像处理算法理论与处理系统，尤其适用于电力设备的X射线数字图片高级图像处理的技术领域。

背景技术

现代电力系统正朝着大电网、大机组、超高压、大容量的方向发展，为保障电力系统的稳定性、可靠性，对电能质量和电力设备的安全运行也提出了更高的要求。电力设备内部任何故障与缺陷的存在都可能影响设备整体性能，甚至造成所辖局部地区乃至全部地区的停电。在设备发生故障之前，如有检测手段对其内部缺陷位置、性质及程度进行检测和分析诊断，就显得尤为重要。

随着电子技术的飞速发展和无损检测技术的迅速发展，一种新兴的X射线数字化实时成像检测技术(DR)应运而生。X射线数字成像DR技术是近年来发展起来的，由于其较高的图像质量、方便、实时、快捷性被广泛应用。但是国内企业进口的和升级改造的无损检测设备中大都没有高级图像处理功能，而原来配备的图像检测系统的缺陷也越来越明显，例如不能对复杂精细目标进行及时准确识别，数据处理速度慢，算法处理功能单一，操作界面复杂、不友好等，而且电力设备又有体积大、现场干扰多、照射工况复杂等的特点。基于上述特点，设计和实现一种能进行在线检测并实时分析的X射线图像高级处理系统(即电气设备X射线数字图片高级图像处理算法支持系统)的必要性越来越高。这将涉及到计算机、数学、图像处理、自动化等多学科和专业。这个系统尤其是其软件系统具有一定的通用性，可以直接、方便的配备给国内外同类设备进行图像处理。

由于DR技术应用于电气设备的检测在国内外目前只有云南电力研究院一家,相关数据与算法还很不完善，国内外文献也很少。所以针对此项的研究内容还是有深远的意义的。

基于以上情况，开发一个低成本，多用途，高水平的X射线实时成像检测与识别系统具有很重要的价值，本文的研究工作就是按以上的要求而展开的。

发明内容

本发明的目的在于建立一个针对与电气设备X射线图片高级图像处理算法支持系统，以便于提高X射线实时在线监测的工作效率与提高改善图像质量并且能够及时准确判断缺陷类型与位置。

本发明是通过下列技术方案来实现的。 一种电气设备X射线数字图片处理算法支持系统，该系统包括电脑显示屏和如下模块：

1）X射线数字图像采集接口，用于数字图像的实时、迅速读取，保证数据读入时不失真；

2）X射线数字图像去噪算法模块，该模块由中值滤波算法与小波去噪算法加权组合，针对不同质量图像，选取不同加权值来达到去噪的最优效果；

3）X射线数字图像锐化算法模块，针对X射线数字图像含有大量高斯噪声的特点，采用高斯型高低通滤波器对图像进行锐化；

4）X射线数字图像着色算法模块，针对X射线的特点采用改进的welsh算法对图像进行着色与伪彩色算法相结合的混合算法就行处理； 

5）X射线数字图像压缩算法模块，采用改进型的最佳均匀量化器对图像区域进行精细量化，最后选择Daubechies小波对图像进行编码压缩；

6）X射线数字图像分割算法模块，针对X射线图像灰度差值比较大的特点，选择简单的Reberts交叉梯度算子进行边缘检测，再采用改进权值的最佳门限处理法与分水岭分割法对图像进行分割；

7）X射线数字图像分类算法模块，针对X射线图片缺陷的隐蔽性，采用Sigmoid核函数的支持向量机算法对图像进行分类；

8）X射线数字图像拼接算法模块，通过对比各种算法对X射线图像拼接的效果，提出了基于遗传算法的最大互信息相关的无缝拼接算法；

9）X射线数字图像识别库模块，识别库中包含大量X射线图像特征信息，用于检索X射线图像处理系统中分离出的图像特征，进而识别图像所包含的图像类别、图像模式、缺陷类型等信息；

其连接结构为，X射线数字图像采集接口通过X射线数字图像去噪算法模块与X射线数字图像锐化算法模块连接；X射线数字图像去噪算法模块分别与电脑显示屏、X射线数字图像着色算法模块、X射线数字图像压缩算法模块连接；X射线数字图像锐化算法模块分别与X射线数字图像着色算法模块、X射线数字图像压缩算法模块、X射线数字图像分割算法模块连接；X射线数字图像着色算法模块分别与电脑显示屏、X射线数字图像分割算法模块连接；X射线数字图像压缩算法模块与电脑显示屏连接；X射线数字图像压缩算法模块还依序通过X射线数字图像分割算法模块、X射线数字图像拼接算法模块与X射线数字图像分类算法模块连接；X射线数字图像分割算法模块另单独依序通过X射线数字图像分类算法模块、X射线数字图像识别库模块与电脑显示屏连接；