基于热成像技术的电气设备目标检测方法

霍成军,史奕龙,武晓磊,李俊午,陆 鑫,陈 婧

(1.国网山西省电力公司,山西 太原 030001；2.国网信通亿力科技有限责任公司,福建 福州 350003)

1 引 言

设备检测是保证电力系统安全运行的重要环节。通过对电气设备的监测,可以及时发现设备的老化、故障,防止意外停电、火灾和其他潜在风险。因此,热成像相机被广泛使用,它提供了一种非接触的方式来感知设备表面发出的红外能量,从而可以在不关闭任何系统的情况下进行检测,采集到的热图像显示了温度分布,从而可以对设备状态进行诊断。传统的诊断主要由经验丰富的电工来完成。随着传感数据的急剧增加,使得诊断的自动化程度越来越高。

自动诊断首先要通过分割设备区域或使用边界框定位设备来检测热像图中的电气设备[1-3]。考虑到电气设备的不同部分可能显示出不同的温度模式,本文旨在检测每个设备的各个部分,而不是作为一个整体来检测。与彩色图像中的一般目标检测相比,本研究具有以下特点:①由于背景干扰或相机设置不当,热图像可能呈现过于集中的温度分布,导致对比度低。②大多数图像都是由手持摄像机拍摄的,在手持摄像机中,设备并没有很好地垂直对齐。因此,图像中的设备可能略微倾斜,甚至严重倾斜。③不同的设备可能包含不同数量的零件,但设备的零件应具有与刚体特性相同的方向角。此外,杂乱的背景和外观、形状、尺度的变化,使根据本研究具有很高的挑战性。……