一种水电站巡检故障数据分析方法与流程

本发明属于图像处理的，具体涉及一种水电站巡检故障数据分析方法。

背景技术：

1、水电站机电设备是实现其防洪、发电、输电等功能的核心，及时准确定位机电设备跑冒滴漏等故障，确保水电站机电设备安全、可靠运行，对保障水电站正常服役具有重要价值。基于机器人搭载工业相机的智能巡检方法被逐渐应用于水电站，该方法通过相机对机电设备运行状态进行拍摄，然后利用图像处理方法对机电设备跑冒滴漏等故障进行辨识，在一定程度上降低了人工巡检的强度。然而，现有的巡检方法由于受到外部环境，如光线、视角、亮度等噪声的影响，传输至交互平台的图像的清晰度受到严重的影响，不利于对机电设备的故障进行辨识。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种水电站巡检故障数据分析方法，以解决采集的图像受环境干扰，不利于对机电设备的故障进行辨识的问题。

2、为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

3、一种水电站巡检故障数据分析方法，包括以下步骤：

4、s1、获取机电设备的拍摄图像；

5、s2、构建图像滤镜模型，并将拍摄图像输入滤镜模型中，输出滤镜后的拍摄图像；

6、s3、对滤镜后的拍摄图像进行预处理，得到标准拍摄图像；

7、s4、构建基于神经网络的故障分类模型；

8、s5、将所述标准拍摄图像输入故障分类模型中，输出标准拍摄图像的故障分类结果。

9、在一些实施例中，所述步骤s2中构建图像滤镜模型为：

10、

11、其中，r(x)为滤镜后的拍摄图像，η1为图像传输影响因子，η2为大气光值影响因子，m(x)为滤镜前的拍摄图像，t(x)为成像设备的图像传输率，aod为大气光值。

12、在一些实施例中，所述步骤s3具体包括以下步骤：

13、s3.1、对拍摄图像进行裁剪处理；

14、s3.2、计算拍摄图像的背景阀值t；

15、s3.3、根据所得的背景阀值t，对裁剪处理后的拍摄图像进行二值化处理，以区分得到拍摄图像中的前景区域和背景区域；

16、s3.4、分别计算前景区域和背景区域的高斯密度概率，并将计算所得的所有高斯密度概率绘制为概率灰度直方图；

17、s3.5、基于概率灰度直方图优化调整背景阀值t，直至概率灰度直方图中出现光滑且完整的双波峰和双波谷图形。

18、在一些实施例中，所述步骤s3.2中计算拍摄图像的背景阀值t为：

19、定义f(x,y)为像素点(x,y)的灰度值，则：

20、t＝0.5*(max f(x+m,y+n)+min f(x+m,y+n))

21、其中，m为像素点横坐标x的上限值，n为像素点纵坐标y的最大上限值。

22、在一些实施例中，所述步骤s3.3中根据所得的背景阀值t，对裁剪处理后的拍摄图像进行二值化处理，包括：

23、

24、其中，f(x,y)为阈值化后的f(x,y)。

25、在一些实施例中，所述步骤s3.4中分别计算前景区域和背景区域的高斯密度概率，包括：

26、

27、其中，p(x)为像素点概率密度，n(x|μk，∑k)为高斯概率密度函数的第k个分量，πk为n(x|μk，∑k)的权重，μk为第k个分量的均值。

28、本发明提供的一种水电站巡检故障数据分析方法，具有以下有益效果：

29、通过获取机电设备的拍摄图像；构建图像滤镜模型，并将拍摄图像输入滤镜模型中，输出滤镜后的拍摄图像；对滤镜后的拍摄图像进行预处理，得到标准拍摄图像；构建基于神经网络的故障分类模型；将所述标准拍摄图像输入故障分类模型中，输出标准拍摄图像的故障分类结果；能够去除拍摄时，环境光线亮度、光线强度等对图像的影响，极大的提高了图像的识别精度。

技术特征：

1.一种水电站巡检故障数据分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种水电站巡检故障数据分析方法，其特征在于，所述步骤s2中构建图像滤镜模型为：

3.根据权利要求1所述的一种水电站巡检故障数据分析方法，其特征在于，所述步骤s3具体包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种水电站巡检故障数据分析方法，其特征在于，所述步骤s3.2中计算拍摄图像的背景阀值t为：

5.根据权利要求4所述的一种水电站巡检故障数据分析方法，其特征在于，所述步骤s3.3中根据所得的背景阀值t，对裁剪处理后的拍摄图像进行二值化处理，包括：

6.根据权利要求5所述的一种水电站巡检故障数据分析方法，其特征在于，所述步骤s3.4中分别计算前景区域和背景区域的高斯密度概率，包括：

技术总结
本发明公开了一种水电站巡检故障数据分析方法，属于图像处理的技术领域，通过获取机电设备的拍摄图像；构建图像滤镜模型，并将拍摄图像输入滤镜模型中，输出滤镜后的拍摄图像；对滤镜后的拍摄图像进行预处理，得到标准拍摄图像；构建基于神经网络的故障分类模型；将所述标准拍摄图像输入故障分类模型中，输出标准拍摄图像的故障分类结果；能够去除拍摄时，环境光线亮度、光线强度等对图像的影响，极大的提高了图像的识别精度。

技术研发人员：黄琮翔,李自强,任枨
受保护的技术使用者：华电四川发电有限公司宝珠寺水力发电厂
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23