CN103604755A - 硅橡胶复合绝缘子伞裙老化检测方法 - Google Patents

硅橡胶复合绝缘子伞裙老化检测方法 Download PDF

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Abstract

一种硅橡胶复合绝缘子伞裙老化检测方法，包括以下步骤：a.摄取硅橡胶复合绝缘子伞裙外表面的图像和伞裙切开后内部表面的图像；b.处理所述图像以获取伞裙外表面和内部表面的颜色向量，并根据伞裙外表面和内部表面的颜色向量计算出两者的色差；c.将步骤b计算出的色差与预设色差阈值进行比较，判断计算出的色差是否大于预设色差阈值，如果大于，判断伞裙老化，否则判断伞裙未老化。本发明提供了一种简单、准确、高效的硅橡胶复合绝缘子伞裙老化检测方法。

Description

硅橡胶复合绝缘子伞裙老化检测方法
技术领域
本发明涉及一种硅橡胶复合绝缘子伞裙老化检测方法。
背景技术
硅橡胶材料是电力***中常用的绝缘材料，广泛使用于复合绝缘子、防污闪涂料、电缆终端附件等。但是硅橡胶是一种有机高分子材料，在长期的运行中容易受到电场、光照、湿度等因素的作用而发生老化。复合绝缘子伞裙一旦发生老化现象，则绝缘器件的电气性能、机械性能都会显著下降，进而影响到电网的正常运行。因此，检测硅橡胶材料复合绝缘子伞裙老化程度，能够帮助运行人员及时发现已经老化的绝缘部件，从而能够对其进行及时的更换或修复。硅橡胶材料发生老化后的主要表现包括：粉化、表面出现裂纹、憎水性下降、硬度上升、易撕裂折断以及一系列的微观性能变化等，然而，如何以简单的方式准确和及时地检测出硅橡胶绝缘材料是否老化及其老化程度，仍然是亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种简单、准确、高效的硅橡胶复合绝缘子伞裙老化检测方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种硅橡胶复合绝缘子伞裙老化检测方法，其特征在于,包括以下步骤：
a.摄取硅橡胶复合绝缘子伞裙外表面的图像和伞裙切开后内部表面的图像；
b.处理所述图像以获取伞裙外表面和内部表面的颜色向量，并根据伞裙外表面和内部表面的颜色向量计算出两者的色差；
c.将步骤b计算出的色差与预设色差阈值进行比较，判断计算出的色差是否大于预设色差阈值，如果大于，判断伞裙老化，否则判断伞裙未老化。
优选地：
所述伞裙外表面的图像包括伞裙上表面的图像和伞裙下表面的图像，步骤b中，获取伞裙上、下表面的颜色向量并分别计算出上、下表面与内部表面的色差，步骤c中，是将较大的色差与预设色差阈值进行比较。
步骤b中，计算伞裙上、下表面的颜色向量与内部表面的颜色向量的差向量，得到上表面、下表面的差向量的模和内部表面的颜色向量的模，计算得到上、下表面的色差系数。
所述图像在白色背景物下摄取。
所述白色背景物为白纸。
步骤b中，获取伞裙上表面、内部表面、下表面以及白色背景物各自的颜色向量[R,G,B]T，判断白色背景物的R/G/B数值中是否有数值偏离预设范围，如有则对白色背景物的R/G/B中相应的数值进行比例缩放，使其回到预设范围，同时对伞裙上表面、内部表面、下表面的颜色向量的R/G/B中相应的数值也进行同比例缩放，将缩放后的颜色向量用于计算色差。
白色背景物的RGB预设范围为[210±5，210±5，210±5]T。
对伞裙上表面、内部表面、下表面以及白色背景物各取多个点的颜色向量[R,G,B]T，求平均值后作为各自的颜色向量，优选地，所述多个点的颜色向量是3～5个点的颜色向量。
所述预设色差阈值为0.25。
一种硅橡胶复合绝缘子伞裙老化检测方法，其特征在于,包括以下步骤：
a.摄取硅橡胶复合绝缘子伞裙外表面的图像和伞裙切开后内部表面的图像；
b.处理所述图像以获取伞裙外表面和内部表面的颜色向量，并根据伞裙外表面和内部表面的颜色向量计算出两者的色差；
c.根据预设的色差值与伞裙老化程度对应关系，确定所述色差所对应的伞裙老化程度。
本发明的有益技术效果：
本发明提出基于颜色变化分析的硅橡胶复合绝缘子伞裙老化检测方法，根据硅橡胶材料性能发生变化后颜色的变化程度，对硅橡胶材料表观性能进行定量分析，可以简单、快速、准确地实现对绝缘子伞裙老化程度的检测。由于利用少量样品对其老化程度进行定量判断，且测量方法简便易行，准确度较高。
附图说明
图1为本发明老化程度检测方法一种实施例的流程图；
图2为本发明老化程度检测方法另一种实施例的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
参阅图1，一种用于硅橡胶复合绝缘子伞裙的老化程度检测方法，包括以下步骤：
摄取硅橡胶复合绝缘子伞裙外表面的图像和伞裙切开后内部表面的图像；
处理所述图像以获取伞裙外表面和内部表面的颜色向量，并根据伞裙外表面和内部表面的颜色向量计算出两者的色差；
将计算出的色差与预设色差阈值进行比较，判断计算出的色差是否大于预设色差阈值，如果大于，判断伞裙老化，否则判断伞裙未老化。
检测所使用的测量设备可包括：可设置各项拍摄参数的数码相机，以及用于处理和分析图像数据的计算机，其可运行读取图像参数的软件如Photoshop或Matlab等。
对硅橡胶材料的老化程度分析主要通过对材料表层颜色（将污秽除去后）与内部颜色的差异来进行，差异越大说明材料的老化程度越严重。
对复合绝缘子伞裙材料来说，需要比较其表层和内部的颜色差异。
首先，对硅橡胶材料的表层和内部进行相同条件下的拍摄，对拍摄所得的照片进行图像处理，读取表层、内部材料的颜色向量，然后通过对向量的模进行计算得到定量的色差变化。
硅橡胶材料的颜色向量用红色，绿色，蓝色三色表示，构成三维向量。色差的计算公式为：
其中|| ||中为向量的模，其计算公式为
Figure BDA0000421585830000032
具体来说，可从复合绝缘子伞裙边沿切下两块大小相近的伞裙样品，大小约3cm×3cm，包含伞裙的上表面和下表面。再切下一带状样品，大小约3cm×1cm，应使伞裙的内部露出。
在白色背景如白纸上，摄取伞裙上表面、内部、下表面的图像。
对图像的处理可使用Matlab或Photoshop软件，利用软件分别读取伞裙上表面、内部、下表面的颜色向量[R,G,B]T，以及白纸的颜色向量[R,G,B]T。对每个部分可以取3～5个点的颜色向量，求平均值后作为最终的颜色向量。
白纸的主要优点是可较好地对相机的拍摄条件进行标定，在每次拍摄时应当使用同一张白纸，以保证标定的准确性。
优选地，白纸测量的RGB预设测量结果设为[210±5，210±5，210±5]T，如果白纸R/G/B数值中有数值偏离这个范围说明伞裙上表面、内部、下表面的颜色向量也存在偏离，可参照白纸的预设测量结果进行调整。此时对得到的相应值进行比例缩放，使其落入到预设范围，同时对伞裙上表面、内部表面、下表面的颜色向量的R/G/B中相应的数值也进行同比例缩放，将缩放后的颜色向量用于计算色差。
在一个示例中，选定合适的拍照条件后对样品进行拍照，然后使用Matlab或Photoshop软件读取样品的颜色向量，得到上表面、内部、下表面的颜色向量分别为[185.7,143,129.3]T,[150.3,79,53.7]T和[187,141,127]T。将上、下表面的颜色向量与内部颜色向量分别做差，得到结果上表面、下表面的差向量分别为[35.4,64,75.6]T和[36.7,62,73.3]T。由此得到上表面、下表面差向量的模分别为105.2和102.8，而内层颜色向量的模为178.1。最后得到上、下表面的色差系数分别为0.591和0.577。
将色差系数与设定阈值0.25进行比较，若上、下表面有任何一个色差系数达到0.25以上，则可以说明伞裙表面出现了较为明显的变化，运行性能很可能会有下降，需要进行更换。
如图2所示，在另一种实施例中，还可以根据检测出的色差以及预设的色差值与伞裙老化程度对应关系，判断伞裙老化程度，不再赘述。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种硅橡胶复合绝缘子伞裙老化检测方法，其特征在于,包括以下步骤：
a.摄取硅橡胶复合绝缘子伞裙外表面的图像和伞裙切开后内部表面的图像；
b.处理所述图像以获取伞裙外表面和内部表面的颜色向量，并根据伞裙外表面和内部表面的颜色向量计算出两者的色差；
c.将步骤b计算出的色差与预设色差阈值进行比较，判断计算出的色差是否大于预设色差阈值，如果大于，判断伞裙老化，否则判断伞裙未老化。
2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于,所述伞裙外表面的图像包括伞裙上表面的图像和伞裙下表面的图像，步骤b中，获取伞裙上、下表面的颜色向量并分别计算出上、下表面与内部表面的色差，步骤c中，是将较大的色差与预设色差阈值进行比较。
3.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于,步骤b中，计算伞裙上、下表面的颜色向量与内部表面的颜色向量的差向量，得到上表面、下表面的差向量的模和内部表面的颜色向量的模，计算得到上、下表面的色差系数。
4.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于,所述图像在白色背景物下摄取。
5.如权利要求4所述的检测方法，其特征在于,所述白色背景物为白纸。
6.如权利要求4所述的检测方法，其特征在于,步骤b中，获取伞裙上表面、内部表面、下表面以及白色背景物各自的颜色向量[R,G,B]T，判断白色背景物的R/G/B数值中是否有数值偏离预设范围，如有则对白色背景物的R/G/B中相应的数值进行比例缩放，使其落入到预设范围，同时对伞裙上表面、内部表面、下表面的颜色向量的R/G/B中相应的数值也进行同比例缩放，将缩放后的颜色向量用于计算色差。
7.如权利要求6所述的检测方法，其特征在于,白色背景物的RGB预设范围为[210±5，210±5，210±5]T。
8.如权利要求6所述的检测方法，其特征在于,对伞裙上表面、内部表面、下表面以及白色背景物各取多个点的颜色向量[R,G,B]T，求平均值后作为各自的颜色向量，优选地，所述多个点的颜色向量是3～5个点的颜色向量。
9.如权利要求1至8任一项所述的检测方法，其特征在于,所述预设色差阈值为0.25。
10.一种硅橡胶复合绝缘子伞裙老化检测方法，其特征在于,包括以下步骤：
a.摄取硅橡胶复合绝缘子伞裙外表面的图像和伞裙切开后内部表面的图像；
b.处理所述图像以获取伞裙外表面和内部表面的颜色向量，并根据伞裙外表面和内部表面的颜色向量计算出两者的色差；
c.根据预设的色差值与伞裙老化程度对应关系，确定所述色差所对应的伞裙老化程度。
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