[发明专利]基于视频差异分析的复合绝缘子疲劳程度评价方法

摘要

本发明公开了一种基于视频差异分析的复合绝缘子疲劳程度评价方法，首先采集视频图像及风速波形，然后对获取的复合绝缘子振动视频中各帧图像进行灰度化处理，获得灰度图像P(t)；对获取的灰度化图像P(t)进行边缘提取，获取边缘曲线的两个横向左凸角点坐标，然后再计算t时刻复合绝缘子单位时间内的形变量e(t)＝ηd(t)f₁，并根据采集的视频，求取正弦曲线的原函数，获取复合绝缘子强风下的振动正弦曲线波形e(t)；最后计算出复合绝缘子疲劳程度的评价参数α。解决了现有技术未曾涉及的强风下运行的复合绝缘子形变量的测量方法的问题，对构成复合绝缘子的橡胶材料的疲劳程度进行定量评价，为整串复合绝缘子的故障状态的评估奠定良好基础。

主权项

1.一种基于视频差异分析的复合绝缘子疲劳程度评价方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，采集视频图像及风速波形，步骤2，对步骤1中获取的复合绝缘子振动视频中各帧图像进行灰度化处理，获得灰度图像P(t)；步骤3，对步骤2获取的灰度化图像P(t)进行边缘提取，获取边缘曲线的两个横向左凸角点坐标P₁(i₁(t),j₁(t))和P₂(i₂(t),j₂(t))，其中，(i₁(t),j₁(t))表示边缘曲线上横向左侧其中一个突出的像素点在t时刻的对应的横坐标和纵坐标，(i₂(t),j₂(t))表示边缘曲线上横向左侧另一个突出的像素点在t时刻的对应的横坐标和纵坐标；步骤4，计算t时刻复合绝缘子单位时间内的形变量e(t)＝ηd(t)f₁，其中，η为标定的高速摄像机几何参数，f₁为高速摄像机采集图像的频率，ηd(t)为相邻帧的时间间隔内复合绝缘子的形变量；步骤5，根据采集的视频，求取正弦曲线的原函数，获取复合绝缘子强风下的振动正弦曲线波形e(t)；步骤6，结合风速传感器获取的风速波形c(t)，可获取随着风速c的变换，复合绝缘子伞裙振动的幅值A_E的变化趋势，计算出复合绝缘子疲劳程度的评价参数α；步骤6具体为：设全新复合绝缘子伞裙振动幅值A_o与风速c之间的关系为：A_o＝h(c)其中h(c)为拟合获取的表述幅值A_E与风速c之间的关系的函数表达式；设归一化的复合绝缘子疲劳程度的评价参数为α，α∈[0,1]，参数α的值越大表示相应复合绝缘子的疲劳程度越强；所述的α的计算公式如下：其中，表示为t时刻风速c(t)时检测的撕裂复合绝缘子的最大形变；A_o(c(t))表示全新复合绝缘子强风下的最大形变；A_E(c(t))为t时刻风速c(t)与现场检测的复合绝缘子伞裙振动幅值；A_o(c(t))表示风速为c(t)时全新复合绝缘子伞裙振动幅值；其中若α的值越接近于1表示现场检测的复合绝缘子的形变量越接近于撕裂绝缘子的形变量，表示其疲劳程度越强。