(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210126943.3 (22)申请日 2022.02.11 (71)申请人 上海电气输 配电试验中心有限公司 地址 200040 上海市 静安区灵石路696号 (72)发明人 郭丽萍　赵文彬　 (51)Int.Cl. G06T 7/11(2017.01) G06T 7/13(2017.01) G06T 7/136(2017.01) G06T 7/187(2017.01) G06T 7/62(2017.01) G06V 10/28(2022.01) G06V 10/44(2022.01) (54)发明名称 一种紫外成像的光子计数空间密度计算方 法 (57)摘要 本发明公开了一种紫外成像的光子计数空 间密度计算方法， 包括以下步骤， 先进行紫外线 成像， 由于紫外线成像仪输出的原始图像为RGB 彩色图像， 需要对图像进行灰度变换， 将图像灰 度化， 其次采用阈值分割算法将灰度图像变换为 二值图像， 接着灰度值接近于放电区域的图像经 过二值化后仍保存在图像 之中， 图像可看成噪声 图像， 需对其进行滤波处理,随后采用二值图像 小区域消除算法对其余噪声点去除， 最后进行统 计， 本发明中， 可 以对输变电设备放电进行在线 监测， 基于图像合成原理的紫外成像， 实现空间 光子计数的高分辨率解析， 并且 可以统计光子信 号的空间分布以及空间密度， 进一步的可以对紫 外成像进行深入的量 化分析。 权利要求书2页 说明书3页 CN 114565618 A 2022.05.31 CN 114565618 A 1.一种紫外成像的光子计数空间密度计算方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤一： 先进行紫外线成像， 得到原 始的紫外线图像； 步骤二： 由于紫外线成像仪输出的原始图像为RGB彩色图像， 该图像矩阵包含了三个颜 色分量， 需处 理的信息量较大， 先对图像进行 灰度变换， 将图像灰度化， 采用以下公式： Y＝0.299R+0.587G+0.1 14B； 步骤三： 对图像进行分割， 图像分割包括基于阈值的分割方法、 基于区域的分割方法和 基于边缘的分割 方法， 由于放电光斑区域的灰度值与背景图像的灰度值差异较大， 因此采 用了阈值分割算法将灰度图像 变换为二值图像， 其 算法原理为以下公式： g(x,y)＝25 5(f(x,y)＞T)/g(x,y)＝0( (f(x,y)≤T)； 步骤四： 灰度值接近于放电区域的图像经过二值化后仍保存在图像之中， 图像可看成 噪声图像， 需对其进 行滤波处理,鉴于噪声图像的边缘及大小异于放电区域图像的特点， 采 用数学形态学的开闭运 算对图像进行了滤波处 理； 步骤五： 采用数学形态滤波后， 仍然有部分区域面积较大的干扰点留在图像之中， 在此 采用二值图像小区域消除算法实现了对其 余噪声点的去除； 步骤六： 完成小区域面积消除也就是对轮廓进行了提取， 记忆不得可以统计放电空间 的光斑面积、 边界周长、 长轴和短轴， 得到空间面积和个数， 进一步的可以统计光子计数空 间的密度值。 2.根据权利要求1所述的一种紫外成像的光子计数空间密度计算方法， 其特征在于： 所 述在步骤二中图像灰度化的公式中， Y为灰度值， 其范围为0 ‑255； R、 G、 B为原始彩色图像的 红、 绿、 蓝的三个颜色 分量值。 3.根据权利要求1所述的一种紫外成像的光子计数空间密度计算方法， 其特征在于： 所 述在步骤三中图像分割的公式中， T为阈值； g(x,y)为二值化后的灰度值； f(x,y)为二值化 前的灰度值。 4.根据权利要求1所述的一种紫外成像的光子计数空间密度计算方法， 其特征在于， 所 述在步骤五中， 处 理的步骤如下： 步骤一： 采用区域标记算法对各连通的图像区域进行标记， 每一个连通区域内的像素 点赋予相同的标签值； 步骤二： 统计各 连通区域内所包 含的像素点的个数； 步骤三： 设定一个阈值， 依次比较各区域所包含的像素点的个数与设置的面积阈值的 大小， 大于该阈值区域内的各像素值保持不变， 而小于该阈值的区域内各像素值设置为0 (置黑)； 步骤四： 放电区域轮廓提取为计算各放电区域的面积， 需提取滤波后图像中的各光斑 区域边界轮廓点 坐标。 5.根据权利要求1所述的一种紫外成像的光子计数空间密度计算方法， 其特征在于： 所 述放电空间的光斑面积即光斑的大小， 以组成光斑的像素点的个数之和来表示。 6.根据权利要求1所述的一种紫外成像的光子计数空间密度计算方法， 其特征在于： 所 述放电空间的边界周长为 光斑区域 边界点上 连续的像素点距离之和。 7.根据权利要求1所述的一种紫外成像的光子计数空间密度计算方法， 其特征在于： 所 述放电空间的长轴 是通过放电区域形心， 边界上最远两点之间的距离， 短轴 是通过放电区权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114565618 A 2域形心， 边界上最近 两点之间的距离， 通过长轴和短轴的统计可以确定放电空间的形状。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114565618 A 3