申请/专利权人：南京工程学院

申请日：2020-05-21

公开（公告）日：2023-01-24

公开（公告）号：CN111736040B

主分类号：G01R31/12

分类号：G01R31/12;G01R31/52;G01R31/56

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.01.24#授权;2020.10.30#实质审查的生效;2020.10.02#公开

摘要：本发明是基于单像素成像系统的微弱漏电检测方法，成像镜头采集到的光线经过分束棱镜反射和透射形成日盲紫外光路和可见光光路，日盲紫外光路顺次经过紫外滤波片、紫外波段成像透镜、数字微镜器件、紫外波段收集透镜后汇聚在紫外波段单点探测器上，可见光光路顺次经过可见光滤波片、可见光波段成像透镜后到达可见光波段面阵探测器。日盲紫外光路采集到的紫外图像去噪后与可见光光路采集到的可见光图像相互融合，输出漏电区域的定位图像，完成微弱漏电检测。该方法能够解决目标物体放电时所释放出的日盲紫外信号较弱导致采集数据不精准的问题，降低日盲紫外成像器件的制造成本，将紫外图像与可见光图像相融合，可实现输电设备漏电区域的快速定位。

主权项：1.基于单像素成像系统的微弱漏电检测方法，其特征在于：日盲紫外单像素相机系统包括成像镜头1、分束棱镜2、紫外滤波片3.1、紫外波段成像透镜3.2、DMD4、紫外波段收集透镜5、紫外波段单点探测器6、可见光滤波片7.1、可见光波段成像透镜7.2、可见光波段面阵探测器8和控制单元11；通过成像镜头1采集到的光线经过分束棱镜2反射形成包括日盲紫外信号的日盲紫外光路9，光线经过分束棱镜2透射形成包括可见光信号的可见光光路10，所述的日盲紫外光路9顺次经过紫外滤波片3.1、紫外波段成像透镜3.2、DMD4、紫外波段收集透镜5后汇聚在紫外波段单点探测器6上，所述的可见光光路10顺次经过可见光滤波片7.1、可见光波段成像透镜7.2后到达可见光波段面阵探测器8，所述的控制单元11分别与DMD4、紫外波段单点探测器6和可见光波段面阵探测器8信号连接；通过将日盲紫外光路9采集到的紫外图像和可见光光路10采集到的可见光图像相互融合，输出漏电区域的精准定位图像，完成微弱漏电检测；所述的微弱漏电检测方法具体步骤如下：步骤1，分别调整紫外波段成像透镜3.2、可见光波段成像透镜7.2的轴向位置，确保采集到的紫外图像和可见光图像内容尺寸和位置均能够配准和融合；步骤2，通过成像镜头1对准目标，将目标光线采集到日盲紫外单像素相机系统中；步骤3，采集到的光线分经由分束棱镜2，所述的分束棱镜2反射形成日盲紫外光路9，所述的分束棱镜2透射形成可见光光路10；步骤3.1，日盲紫外光路9内的紫外信号依次经过紫外滤波片3.1、紫外波段成像透镜3.2在DMD4上清晰成像，经过DMD4调制后，将调制后的光信号通过紫外波段成像收集5汇集到紫外波段单点探测器6上；所述的DMD4在控制单元11的控制下对入射日盲紫外光进行多次调制，控制单元11将多次调制的信号与对应的紫外波段单点探测器6的采集信号进行关联运算，输出日盲紫外图像；步骤3.2，可见光光路10内的可见光信号依次经过可见光滤波片7.1、可见光波段成像透镜7.2，经可见光波段面阵探测器8采集，由控制单元11输出可见光图像；步骤4，将日盲紫外图像叠加在可见光图像上，实现日盲紫外图像和可见光图像融合；所述的步骤3.1中，DMD4在控制单元11的控制下单次调制工作流程如下：步骤3.1.1，控制单元11生成n2阶哈达玛矩阵H，其中每一行元素标记为Hi，另将Hi由1×n2重排为n×n，标记为Pi；步骤3.1.2，将哈达玛矩阵分解成两部分，第一部分将哈达玛矩阵中数值为-1的部分置零，称之为正哈达玛矩阵，标记为H+；第二部分将哈达玛矩阵中数值为1的部分置零，-1的部分置为1，称之为负哈达玛矩阵，标记为H-；步骤3.1.3，将H+和H-中第i行由1×n2重排为n×n，标记为和其中下标i表示n阶哈达玛矩阵中第i行；步骤3.1.4，将和分别投影待测目标上，并由日盲紫外波段的点探测器接收，探测强度分别标记为和i表示第i帧投影，+，-对应和

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