(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 202210953955.3 (22)申请日 2022.08.10 (71)申请人 重庆广仁铁 塔制造有限公司 地址 400707 重庆市北碚区 蔡家岗镇 嘉德 大道95号 (72)发明人 宋杰　戴菁　李燕燕　洪敏　巴军　 罗维　 (74)专利代理 机构 重庆为信知识产权代理事务 所(普通合伙) 50216 专利代理师 余锦曦 (51)Int.Cl. G06T 5/00(2006.01) G06T 7/00(2017.01) G06V 20/52(2022.01) G06V 10/26(2022.01)G06V 10/32(2022.01) G06V 10/34(2022.01) G06V 10/12(2022.01) F16M 11/10(2006.01) F16M 11/32(2006.01) (54)发明名称 基于伽马变换的高压铁塔绝缘子盘面灰度 图像校正方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于伽马变换的高压铁 塔绝缘子盘面灰度图像校正方法， 其特征在于： 在铁塔上搭建绝缘子监测装置； 获取绝缘子的盘 面图像a和辐照功率w； 对盘面图像a进行预处理； 对灰度图像b进行伽玛变换， 得到校正后的灰度 图。 其有益效果是： 监测装置对盘面图像a一致性 采集， 处理系统将盘面图像a和辐照功率w相结 合， 实现基准数据和参变数据相结合的处理方 式， 简化了图像处理的工作量， 提高了图像处理 的准确性和快捷性。 权利要求书3页 说明书6页 附图7页 CN 115311159 A 2022.11.08 CN 115311159 A 1.一种基于伽马变换的高压 铁塔绝缘子盘面灰度图像校正方法， 其特 征在于： 步骤一、 在铁塔上搭建绝缘子监测装置， 该绝缘子监测装置的摄像头朝向所述绝缘子 盘面； 步骤二、 绝 缘子监测装置获取绝 缘子的盘面图像a和 辐照功率 w； 步骤三、 对盘面图像a进行预处理， 依次进行图像分割、 图像尺寸标准化、 形态学滤波、 图像灰度化， 生成灰度图像b； 固定监测装置的图像采集角度， 人为设置有效盘面图像a尺寸大小； 步骤四、 设定灰度图像b的一阶颜色矩标准值Eavg， 对灰度图像b进行伽玛变换， 调整γ 参数直到一阶颜色矩达 到设定的标准 值， 记录当前γ参数值； 步骤五、 获取不同光照度下绝缘子的盘面图像 a， 并分别生成灰度图像b， 以当前γ参数 值为参考值， 进行拟合， 得到当前γ参数值与照度的拟合模型； 辐照功率w与γ值的拟合模型用 表示， 伽马校正的表达式为： I＝Iγ， 其中I是 图 像灰度值， Ii表示第i个像素的灰度值， 故图像光照校正的表达式为： 设置校正后 的灰度图的一阶颜色矩均为x， x就是一阶颜色矩标准 值Eavg； 步骤六、 获取待校正的灰度图像b和照度， 输入所述拟合模型， 更新当前γ参数值， 利用 该更新后的当前γ参数值， 对所述灰度图像b进行伽马变换 得到校正后的灰度图。 2.根据权利要求1所述的基于伽马变换的高压铁塔绝缘子盘面灰度图像校正方法， 其 特征在于： 所述绝缘子监测装置包括检测盒(1)， 该检测盒(1)内部安装有图像采集单元 (3)， 所述检测盒(1)一侧设有通孔(1a)， 图像采集单元(3)包括电动伸缩镜头组合(2)， 电动 伸缩镜头组合(2)由相机和辐 照度传感器组成， 电动伸缩镜头组合(2)能够从通孔(1 a)伸出 检测盒(1)外部； 所述检测盒(1)底部设有夹持机构(6)， 夹持机构(6)用于与铁塔固定连接； 图像采集单 元3连接有控制器。 3.根据权利要求2所述的基于伽马变换的高压铁塔绝缘子盘面灰度图像校正方法， 其 特征在于： 所述检测盒(1)对应通孔(1a)的位置滑动安装有滑门(4)， 滑门(4)与检测盒(1) 之间设有驱动器(5)， 控制器经驱动器(5)驱动所述滑门(4)封闭通孔(1a)， 或使通孔(1a)暴 露； 所述驱动器(5)包括安装在检测盒(1)内部的电机(5a)、 安装在电机(5a)输出轴上的齿 轮(5b)， 以及安装在滑门(4)上的齿条(5 c)， 所述齿轮(5b)与齿条(5 c)啮合； 所述滑门(4)安装在检测盒(1)内侧的侧壁上； 所述绝缘子监测装置检测 盒(1)顶部和 底部均设有与滑门(4)厚度相适应的导向槽(1c)， 滑门(4)下端通过滚轮(4a)滑动支撑在导 向槽(1c)内； 所述通孔(1a)为圆孔， 其 直径大于电动伸缩镜 头组合(2)的直径。 4.根据权利要求2所述的基于伽马变换的高压铁塔绝缘子盘面灰度图像校正方法， 其 特征在于： 所述夹持机构(6)包括上支撑板(6a)和下支撑板(6b)， 所述上支撑板(6a)与下支 撑板(6b)之间通过四组螺栓(6d)连接， 所述上支撑板(6a)与检测盒(1)之间设有调节组件 (6c)， 调节组件(6 c)用于调整所述检测盒(1)的安装高度和安装角度； 所述调节组件(6c)包括四根螺杆(6c1)， 四根所述螺杆(6c1)在检测盒(1)与上支撑板 (6a)之间呈矩形分布， 所述螺杆(6c1)上均套装有定位螺母(6c2)和锁紧螺母(6c3)， 所述螺权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115311159 A 2杆(6c1)上端转动连接在检测盒(1)底部， 所述上支撑板(6a)夹在定位螺母(6c2)与锁紧螺 母(6c3)之间； 所述上支撑板(6a)在对应螺杆(6c1)的位置设有装配孔(6a1)， 该装配孔(6a1)为条形 孔； 所述上支撑板(6a)中部设有向上凸起的球头(6a2)， 所述检测盒(1 )底部设有与球头 (6a2)相匹配的球 铰座(1b)。 5.根据权利要求1所述的基于伽马变换的高压铁塔绝缘子盘面灰度图像校正方法， 其 特征在于： 所述检测盒(1)上设有天线(7)。 6.根据权利要求1所述的基于伽马变换的高压铁塔绝缘子盘面灰度图像校正方法， 其 特征在于， 所述 步骤三中， 采用分水岭算法进行盘面图像a的分割， 分割原则如下： S1.按照图像灰度值对图像中的所有像素进行排序； S2.将最小的灰度值作为 起始点， 该 灰度值也是初始阈值； S3.通过每次迭代加S1的方式增加阈值， 如果找到另外一个局部最小点， 将其添加到最 小点列表， 然后计算和其他已存在的最小点的欧氏距离， 否则， 计算该点和已经存在的最小 点列表计算欧氏距离； S4.重复S3， 直到所有的像素点都被分类到 “盆地”区域， 或者阈值超过了最大的灰度 值。 7.根据权利要求1所述的基于伽马变换的高压铁塔绝缘子盘面灰度图像校正方法， 其 特征在于， 所述 步骤四中， 一阶颜色矩标准 值的确定方法： 在设定的光辐照度范围内， 事先利用不同积污程度的绝缘子进行定标试验， 获取不同 积污程度的绝缘子盘面灰度图像的一阶颜色矩的平均值作为标准值， 灰度图像的一阶颜色 矩表达式为： 其中E表示 一阶颜色矩， n表示总像素 数， Pi表示第i个 像素的灰度值； 提取现场绝 缘子盘面灰度图像组合， 其 一阶颜色矩标准 值的表达式为： 其中Eavg表示一阶颜色矩标准值， Em表示第m幅定标灰度图的一阶颜色矩， 公式中m表示 参与定标试验的图像总 数量， 每一幅图像都有一阶颜色矩， 所有图像的一阶颜色矩加 起来 取平均值， 作为标准 值； 经伽马校正后的灰度图像的一阶颜色矩为： 8.根据权利要求1所述的基于伽马变换的高压铁塔绝缘子盘面灰度图像校正方法， 其 特征在于， 所述步骤五中， 所述辐照功率w与γ值是线性关系， 的具体表达式为γ＝ c1w3+c2w2+c3w+c4(c1,c2,c3,c4为系数)， 且C系列 均为常数。 9.根据权利要求1 ‑8任一权利要求项所述的基于伽马变换的高压铁塔绝缘子盘面灰度权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115311159 A 3