【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力设备巡检，涉及到在检测电力设备热缺陷时的智能图像处理技术，特别是一种基于改进双光融合的变电设备图像处理方法。
技术介绍
1、在电力系统中，红外热成像技术已广泛应用于变电设备的带电检测。红外热像仪能够在不断电的情况下，对变电设备的热点进行扫描和检测，通过温度异常的分布来发现设备可能存在的缺陷。然而，红外热成像在某些情况下的有效性受到限制，例如在高反射率或阳光直射等复杂背景的环境中，红外图像可能会出现误判。此外，红外图像通常分辨率较低，缺乏足够的细节来准确定位设备的缺陷。
2、另一方面，可见光图像提供了丰富的视觉信息，可以清晰地展现设备的形状、结构和表面特征。然而，可见光图像在环境光线条件较差时，如夜间或烟雾覆盖，有效性会显著下降。基于单一模态的检测方法存在信息不足、误判率高等问题，其中单一模态指红外光或可见光。
3、因此，将可见光图像与红外图像进行融合，利用两种图像的互补优势，是提高检测精度和鲁棒性的重要手段。现有的双光融合技术虽然能够在一定程度上改善检测效果，但仍存在一些不足之处。例如，传统的融合方法通常采用简单的图像叠加或加权平均，难以有效对齐不同模态图像中的特征点，导致融合图像质量不高。此外，现有技术在处理强光或弱光等不同环境条件时，适应性较差，容易导致图像融合失败或信息丢失。
技术实现思路
1、本专利技术为了提高可见光图像与红外图像融合对齐的精确性，设计了一种基于改进双光融合的变电设备图像处理方法，通过在对齐融合前对双光图像进行一系列
2、本专利技术采用的技术方案是，一种基于改进双光融合的变电设备图像处理方法，是对变电设备局部区域通过红外光摄像头与可见光摄像头同步拍摄、处理，实现设备轮廓对齐并融合成一个具有发热情况的设备图像的过程，所述的图像处理方法步骤如下：
3、a、判定环境光照强度为强光环境或是弱光环境；
4、在强光环境下，
5、b、增强红外光图像的对比度；
6、c、使用联合双边滤波对步骤a处理后的红外光图像与可见光的灰度图像进行处理，将两个图像的加权后灰度值权重相同的部分保留，其余部分删除，在两个图像上初步得到设备轮廓；
7、d、借助改进的canny边缘检测算法对可见光图像和红外光图像分别进行预处理，将每一个像素点与周围至少8个方向的像素点进行梯度对比，得到精确的设备边缘；
8、e、分别对可见光图像和红外光图像的设备边缘上的点进行编码标记，并生成边缘链接；
9、f、借助surf算法和orb算法对可见光图像或红外光图像进行图像尺寸与旋转角度进行处理；
10、g、将以上步骤处理后的可见光图像与红外光图像通过步骤e中生成的边缘链接进行对齐、合并为一个带有发热情况的设备图像。
11、所述的步骤a中，环境光照强度的判定采用不同时间对应不同的光照环境进行设定。
12、在强光环境下，通过对可见光图像进行处理进而决定是否切换为弱光环境。
13、对可见光图像进行处理的步骤是：将可见光图像转换为hsv色彩空间，提取hsv色彩空间中的亮度值v并求平均值，将平均值与亮度阈值进行对比，进而决定是否切换为弱光环境。
14、所述的步骤b中，增强红外光图像的对比度的具体方法为：提取可见光图像hsv色彩空间中的亮度通道中的亮度值，将亮度值与红外图像的直方图进行匹配。
15、所述的步骤f中，借助surf算法对可见光图像或红外光图像进行图像尺寸处理的方法为：采用不同大小的盒式滤波器对图像进行卷积实现图像的放大与缩小。
16、本专利技术的有益效果是：
17、1.本专利技术通过改进的双光融合算法，实现了可见光与红外图像的高精度对齐和融合。改进的边缘检测和特征匹配算法大大提高了融合图像的清晰度和细节保留。
18、2.自适应边缘检测：引入的自适应canny边缘检测算法，根据图像的局部特征(如对比度和亮度)自动调整边缘检测阈值，从而在不同光照和背景条件下均能精确提取设备边缘信息。这一功能大大增强了系统的鲁棒性，使其能够适应各种复杂环境。
19、3.多模态特征匹配优化：通过使用改进的surf和orb算法，确保可见光和红外图像中的关键特征点高度一致。这种优化的特征匹配技术不仅提高了图像融合的精度，也为后续的目标识别提供了稳定的基础。
20、4.通用性与扩展性：本专利技术提出的图像处理方法可以广泛应用于变电设备的多种检测场景中，不仅限于发热缺陷检测。该算法框架具有很强的通用性和扩展性，可以适配不同的检测需求，为智能电网设备检测提供了坚实的技术基础。
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1.一种基于改进双光融合的变电设备图像处理方法，是对变电设备局部区域通过红外光摄像头与可见光摄像头同步拍摄、处理，实现设备轮廓对齐并融合成一个具有发热情况的设备图像的过程，其特征在于，所述的图像处理方法步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种基于改进双光融合的变电设备图像处理方法，其特征在于，所述的步骤a中，环境光照强度的判定采用不同时间对应不同的光照环境进行设定。
3.根据权利要求2所述的一种基于改进双光融合的变电设备图像处理方法，其特征在于，在强光环境下，通过对可见光图像进行处理进而决定是否切换为弱光环境。
4.根据权利要求3所述的一种基于改进双光融合的变电设备图像处理方法，其特征在于，对可见光图像进行处理的步骤是：将可见光图像转换为HSV色彩空间，提取HSV色彩空间中的亮度值V并求平均值，将平均值与亮度阈值进行对比，进而决定是否切换为弱光环境。
5.根据权利要求1所述的一种基于改进双光融合的变电设备图像处理方法，其特征在于，所述的步骤b中，增强红外光图像的对比度的具体方法为：提取可见光图像HSV色彩空间中的亮度通道中的亮度值，
6.根据权利要求1所述的一种基于改进双光融合的变电设备图像处理方法，其特征在于，所述的步骤f中，借助SURF算法对可见光图像或红外光图像进行图像尺寸处理的方法为：采用不同大小的盒式滤波器对图像进行卷积实现图像的放大与缩小。
...【技术特征摘要】
1.一种基于改进双光融合的变电设备图像处理方法，是对变电设备局部区域通过红外光摄像头与可见光摄像头同步拍摄、处理，实现设备轮廓对齐并融合成一个具有发热情况的设备图像的过程，其特征在于，所述的图像处理方法步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种基于改进双光融合的变电设备图像处理方法，其特征在于，所述的步骤a中，环境光照强度的判定采用不同时间对应不同的光照环境进行设定。
3.根据权利要求2所述的一种基于改进双光融合的变电设备图像处理方法，其特征在于，在强光环境下，通过对可见光图像进行处理进而决定是否切换为弱光环境。
4.根据权利要求3所述的一种基于改进双光融合的变电设备图像处理方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：周康捷，韩世飞，王跃飞，肖云鹏，杨晓晗，魏晋军，赵亮，尹超，郭艳，黄辉，莫咏昕，崔博敏，李志杰，段刘倩，张向阳，伏芸，
申请(专利权)人：北京中恒博瑞数字电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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