一种基于多光谱特征的绝缘护罩介质老化评估方法与流程

本发明涉及绝缘材料检测，尤其是涉及一种基于多光谱特征的绝缘护罩介质老化评估方法。

背景技术：

1、绝缘护罩通常设置于配电线路裸露导体、设备连接部位及带电金具外部，用于提高带电部位的绝缘防护能力。其长期受到太阳辐射、温湿度循环、雨水、污秽及电场作用后，材料的颜色、反射光谱及介电性能会逐渐发生变化，因此需要对在役绝缘护罩的介质老化程度及其空间分布进行检测评价。

2、现有技术主要采用人工外观巡检、取样介电性能试验及光谱成像检测。光谱检测通常以初始状态材料的反射特征作为基准，根据不同波段的反射变化判断老化程度，部分方案还通过不同老化阶段样品建立光谱老化数据库，或将光谱特征与介电性能参数建立预测关系；对于空间异常区域，也可采用区域生长或连通聚合形成老化分布结果。

3、然而，材料初始颜色、表面污染及阴影等因素均可能引起光谱变化，仅依据光谱差异容易出现表观老化与实际介电性能衰减不一致的问题；同时，基于光谱相似性的空间聚合难以保证所得区域在介电性能意义上具有一致性，且当待评估区域偏离已有标定样本范围时，其映射结果的可靠程度难以有效表征。因此，需要建立从同材料光谱与介电性能联合标定、区域介电性能衰减生成到介电衰减一致性空间聚合的连续技术关系。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种基于多光谱特征的绝缘护罩介质老化评估方法，以介电性能衰减作为多光谱检测与空间聚合的统一评价尺度，降低表观光谱异常对绝缘介质老化判断的干扰。

2、上述目标可以通过如下方案实现：

3、一种基于多光谱特征的绝缘护罩介质老化评估方法，包括获取待评估绝缘护罩的多光谱检测数据，以及与所述待评估绝缘护罩材料一致且处于不同老化阶段的标定样品的多光谱标定数据和介电性能检测结果，对所述多光谱检测数据与所述多光谱标定数据进行统一校正和特征提取，并对所述待评估绝缘护罩进行区域划分，生成待评估区域、多光谱检测特征和多光谱标定特征；从所述标定样品中确定初始状态标定样品，根据所述初始状态标定样品的所述多光谱标定特征建立光谱基准，并根据所述初始状态标定样品的所述介电性能检测结果建立初始介电性能基准；根据不同老化阶段的所述标定样品相对所述光谱基准的特征差异生成标定光谱老化响应，根据对应的所述介电性能检测结果相对所述初始介电性能基准的变化生成介电性能衰减表征，按照所述标定样品及其老化阶段的对应关系关联所述标定光谱老化响应与所述介电性能衰减表征，生成标定老化关联样本，并根据所述标定老化关联样本构建材料特异老化映射关系；根据各所述待评估区域的所述多光谱检测特征相对所述光谱基准的特征差异，生成区域光谱老化响应；将所述区域光谱老化响应通过所述材料特异老化映射关系映射为对应的区域介电性能衰减表征，并计算所述区域光谱老化响应与邻近的所述标定光谱老化响应之间的特征距离，根据所述特征距离以及邻近的所述标定光谱老化响应对应的老化阶段分布确定映射可信度，将所述映射可信度与对应的所述区域介电性能衰减表征进行关联；根据各所述待评估区域之间的空间邻接关系计算相邻所述待评估区域的区域介电性能衰减表征之间的差异，得到邻接衰减差异，对所述邻接衰减差异满足预设衰减一致性条件的相邻所述待评估区域建立连接关系，并根据所述连接关系进行连通聚合，生成连续老化区域；根据所述连续老化区域的空间范围及对应的所述区域介电性能衰减表征确定介质老化等级，并将所述介质老化等级、所述连续老化区域的空间位置和范围以及对应的所述映射可信度进行关联，生成绝缘护罩介质老化评价结果。

4、基于相同的发明构思，本发明还提供了一种基于多光谱特征的绝缘护罩介质老化评估系统，所述系统包括：多光谱特征生成模块，用于获取待评估绝缘护罩的多光谱检测数据，以及与所述待评估绝缘护罩材料一致且处于不同老化阶段的标定样品的多光谱标定数据和介电性能检测结果，对所述多光谱检测数据与所述多光谱标定数据进行统一校正和特征提取，并对所述待评估绝缘护罩进行区域划分，生成待评估区域、多光谱检测特征和多光谱标定特征；双基准建立模块，用于接收所述多光谱特征生成模块生成的所述多光谱标定特征以及所述介电性能检测结果，从所述标定样品中确定初始状态标定样品，根据所述初始状态标定样品的所述多光谱标定特征建立光谱基准，并根据所述初始状态标定样品的所述介电性能检测结果建立初始介电性能基准；老化映射构建模块，用于接收所述光谱基准和所述初始介电性能基准，根据不同老化阶段的所述标定样品生成标定光谱老化响应和介电性能衰减表征，按照所述标定样品及其老化阶段的对应关系关联所述标定光谱老化响应与所述介电性能衰减表征，生成标定老化关联样本，并根据所述标定老化关联样本构建材料特异老化映射关系；区域光谱响应生成模块，用于接收所述多光谱检测特征和所述光谱基准，根据各所述待评估区域的所述多光谱检测特征相对所述光谱基准的特征差异生成区域光谱老化响应；介电衰减与可信度生成模块，用于接收所述区域光谱老化响应和所述材料特异老化映射关系，将所述区域光谱老化响应映射为区域介电性能衰减表征，并根据所述区域光谱老化响应与邻近的所述标定光谱老化响应之间的特征距离以及对应的老化阶段分布确定映射可信度，将所述映射可信度与对应的所述区域介电性能衰减表征进行关联；连续老化区域生成模块，用于接收各所述待评估区域的空间位置和所述区域介电性能衰减表征，根据各所述待评估区域之间的空间邻接关系计算相邻所述待评估区域的区域介电性能衰减表征之间的邻接衰减差异，对所述邻接衰减差异满足预设衰减一致性条件的相邻所述待评估区域建立连接关系，并根据所述连接关系进行连通聚合，生成连续老化区域；老化评价模块，用于接收所述连续老化区域、所述区域介电性能衰减表征和所述映射可信度，根据所述连续老化区域的空间范围及对应的所述区域介电性能衰减表征确定介质老化等级，并将所述介质老化等级、所述连续老化区域的空间位置和范围以及对应的所述映射可信度进行关联，生成绝缘护罩介质老化评价结果。

5、与现有技术相比，本发明具有如下优点：

6、本发明利用与待评估绝缘护罩材料一致且处于不同老化阶段的标定样品建立光谱基准和初始介电性能基准，并将标定光谱老化响应与介电性能衰减表征按样品及老化阶段进行对应关联，使多光谱变化能够与实际介电性能衰减建立材料特异的对应关系，减小材料初始差异及表面状态变化造成的评价偏差。

7、本发明将区域光谱老化响应映射为区域介电性能衰减表征，并依据相邻区域之间的介电性能衰减差异进行连接和聚合，使连续老化区域以介电性能一致性为基础形成，减少污染、阴影及局部光谱异常对老化范围判断的干扰。

8、本发明根据区域光谱老化响应与邻近标定光谱老化响应之间的特征距离及其老化阶段分布确定映射可信度，并将所述映射可信度与区域介电性能衰减表征关联，使老化评价结果能够同时反映介质老化程度、空间范围及标定匹配程度，提高评价结果的可靠性。

1.一种基于多光谱特征的绝缘护罩介质老化评估方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于多光谱特征的绝缘护罩介质老化评估方法，其特征在于，所述对所述多光谱检测数据与所述多光谱标定数据进行统一校正和特征提取，并对所述待评估绝缘护罩进行区域划分，生成待评估区域、多光谱检测特征和多光谱标定特征，包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于多光谱特征的绝缘护罩介质老化评估方法，其特征在于，所述从所述标定样品中确定初始状态标定样品，根据所述初始状态标定样品的所述多光谱标定特征建立光谱基准，并根据所述初始状态标定样品的所述介电性能检测结果建立初始介电性能基准，包括：

4.根据权利要求3所述的一种基于多光谱特征的绝缘护罩介质老化评估方法，其特征在于，所述根据不同老化阶段的所述标定样品相对所述光谱基准的特征差异生成标定光谱老化响应，根据对应的所述介电性能检测结果相对所述初始介电性能基准的变化生成介电性能衰减表征，按照所述标定样品及其老化阶段的对应关系关联所述标定光谱老化响应与所述介电性能衰减表征，生成标定老化关联样本，并根据所述标定老化关联样本构建材料特异老化映射关系，包括：

5.根据权利要求4所述的一种基于多光谱特征的绝缘护罩介质老化评估方法，其特征在于，所述根据各所述待评估区域的所述多光谱检测特征相对所述光谱基准的特征差异，生成区域光谱老化响应，包括：

6.根据权利要求5所述的一种基于多光谱特征的绝缘护罩介质老化评估方法，其特征在于，所述将所述区域光谱老化响应通过所述材料特异老化映射关系映射为对应的区域介电性能衰减表征，包括：

7.根据权利要求6所述的一种基于多光谱特征的绝缘护罩介质老化评估方法，其特征在于，所述根据各所述待评估区域之间的空间邻接关系计算相邻所述待评估区域的区域介电性能衰减表征之间的差异，得到邻接衰减差异，对所述邻接衰减差异满足预设衰减一致性条件的相邻所述待评估区域建立连接关系，并根据所述连接关系进行连通聚合，生成连续老化区域，包括：

8.根据权利要求7所述的一种基于多光谱特征的绝缘护罩介质老化评估方法，其特征在于，所述根据所述连续老化区域的空间范围及对应的所述区域介电性能衰减表征确定介质老化等级，并生成绝缘护罩介质老化评价结果，包括：

9.根据权利要求6所述的一种基于多光谱特征的绝缘护罩介质老化评估方法，其特征在于，所述根据所述特征距离以及邻近的所述标定光谱老化响应对应的老化阶段分布确定映射可信度，包括：

10.一种基于多光谱特征的绝缘护罩介质老化评估系统，其特征在于，所述系统包括：