CN102609542B - 一种电力设备检测用x射线数字图像特征数据库 - Google Patents
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Abstract
一种电力设备检测用X射线数字图像特征数据库，本发明包括X射线数字图像处理系统和电气设备用X射线数字图像特征数据库；X射线数字图像处理系统包括X射线数字图像录入模块、X射线数字图像预处理模块、X射线数字图像特征提取模块、X射线数字图像分类模块、X射线数字图像输出模块；电气设备用X射线数字图像特征数据库包括保密模块、X射线图像比对模块、条件查询模块、维护模块、添加模块、复制模块。本发明的有益效果为，可高效完成大量X射线数字图像的处理；可提取出X射线数字图像的高品质特征；保密性高；可对用户X射线数字图像自动比对，并得出诊断建议，为电力设备现场状态检修提供参考依据。
Description
技术领域
本发明属于图像处理算法理论和处理系统技术范畴，特别涉及一种电力设备检测用X射线数字图像特征数据库。
背景技术
X射线数字成像检测技术是近年来发展起来的一种新型检测手段，其成像速度快，中间环节少，可在现场实时得到成像效果图，提高了现场检测效率。将X射线数字成像检测技术应用于电力系统设备检测为电力系统安全经济运行提供了新的保证。
但是电力设备一般体积庞大，对其进行X射线数字成像可视化无损检测，需要拍摄大量的X射线数字图像，某些关键部位还要多角度进行拍摄，得到的数据总量巨大，这些数据的整理和归档工作极其繁琐。
且电力设备工作现场干扰多，X射线数字图像必须进行去噪等深度处理，才可以得到满足判断要求的X射线数字图像。
另当现场检测中得到被检电气设备某部位的X射线数字图像后，需要立即作出专业判断：该部位是否隐含缺陷、是否需要重点检测，若有缺陷，缺陷位置确定等等。这些判断，往往需要对电气设备结构熟知且长期进行X射线检测的专业人员才可以给出。
综上所述，运用X射线数字成像检测技术对电气设备进行现场检测时，原始数据庞大，且现场判断需要专业人员配合，影响了X射线数字成像检测技术在电气设备状态检测中推广应用。
发明内容
本发明提供了一种电力设备检测用X射线数字图像特征数据库，以解决上述问题。
本发明是采用如下技术方案实现的。
一种电力设备检测用X射线数字图像特征数据库，本发明包括X射线数字图像处理系统和电气设备用X射线数字图像特征数据库；X射线数字图像处理系统包括X射线数字图像录入模块、X射线数字图像预处理模块、X射线数字图像特征提取模块、X射线数字图像分类模块、X射线数字图像输出模块；电气设备用X射线数字图像特征数据库包括保密模块、X射线图像比对模块、条件查询模块、维护模块、添加模块、复制模块；
各模块的作用为，
X射线数字图像录入模块，直接接收DICOM格式的或JPG及其它常见类型的X射线数字图像；一次可以输入不多于30张的X射线数字图像；
X射线数字图像预处理模块，X射线数字图像首先进行灰度值转换后，进行表面模糊处理；
X射线数字图像特征提取模块，X射线数字图像在这一模块经过锐化后，利用边缘检测算法提取出电气设备特有的典型边缘特征；
X射线数字图像分类模块，对已提取出电气类典型边缘的X射线数字图像，依次在该图像的备注文件中添加基本信息、设备属性、拍摄参数和特征名称；其中基本信息包括拍摄时间、拍摄地点、试验人员；设备属性包括生产厂商、设备型号、投运时间、检修记录、电压等级；拍摄参数，包括X射线数字图像拍摄时采用的管电压、管电流、焦距、电气设备取照部位描述；
X射线数字图像输出模块，将处理结果以JPG的格式导出并保存至用户自定义的保存位置或将处理结果以及原始图像直接导入电气设备用X射线数字图像特征数据库；
保密模块，包括且仅包括指纹认证和密码认证两种认证方式；禁止用户使用截屏功能；关闭外部接口；
X射线图像比对模块，自动调用X射线数字图像处理系统对用户X射线数字图像进行处理，将处理结果与库中标准X射线数字图像进行比对，得出诊断结论；诊断结论以且仅允许以pdf格式输出；
条件查询模块，设置拍摄日期、拍摄地点、检测对象类型、特征名称四类查询类型，在用户选择查询类型并完善查询条件后，对库内数据进行查询并给出查询结果；
维护模块，允许电气设备用X射线数字图像特征数据库维护人员对库中数据进行修正、删除、添加；
添加模块，需要经过保密模块的二次确认；调用X射线数字图像处理系统；
复制模块，需要经过保密模块的二次确认，且必须是指纹认证方式；复制资源类型可选；复制文件夹的保密模块可重新设定。
各模块的连接结构为，
X射线数字图像处理系统中的X射线数字图像录入模块、X射线数字图像预处理模块、X射线数字图像特征提取模块、X射线数字图像分类模块、X射线数字图像输出模块依序连接；电气设备用X射线数字图像特征数据库中的保密模块分别与X射线图像比对模块、条件查询模块、维护模块、添加模块、复制模块连接；X射线数字图像处理系统与电气设备用X射线数字图像特征数据库之间相互调用。
X射线数字图像处理系统对现场采集来的电气设备状态检测X射线数字图像进行灰度转换、去噪、锐化和特征提取，并添加采集时间、设备检测位置、拍摄参数等分类信息后，输入电气设备用X射线数字图像特征数据库；电气设备用X射线数字图像特征数据库对入库的X射线数字图像（包括原始图像)进行管理，可为不同的用户提供图像比对、查询，以及数据库的维护和更新和数据库经授权后的复制、推广。
X射线数字图像处理系统处理得到的X射线特征图像可直接输入电气设备用X射线数字图像特征数据库，电气设备用X射线数字图像特征数据库也可在其内部直接调用X射线数字图像处理系统对目标图像进行处理。
电气设备用X射线数字图像特征数据库中当用户通过保密模块的审核后，保密模块会依据其权限为其开启相应的模块，当用户进行完某模块的工作后，该模块会生成系统日志，该系统日志不可更改、不可删除。
本发明的有益效果为：可高效完成大量X射线数字图像的处理；可提取出X射线数字图像的高品质特征；保密性高；可对用户X射线数字图像自动比对，并得出诊断建议，为电力设备现场状态检修提供参考依据。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步解释。
附图说明
图1为X射线数字图像处理系统的工作流程图；
图2为电气设备用X射线数字图像特征数据库的工作流程图。
具体实施方式
一种电力设备检测用X射线数字图像特征数据库，包括X射线数字图像处理系统和电气设备用X射线数字图像特征数据库两部分。
见图1，X射线数字图像处理系统，包括了X射线数字图像录入模块、X射线数字图像预处理模块、X射线数字图像特征提取模块、X射线数字图像分类模块和X射线数字图像输出模块。
X射线数字图像处理系统启动后，首先进入图像录入模块，该模块提供外部接口，一次接收不多于30张的，DICOM格式或者JPG等常见格式的X射线数字图像，在将所接收到的原始X射线数字图像进行保存后，传递至X射线数字图像预处理模块。
X射线数字图像预处理模块对接收到的X射线数字图像首先进行类型判断，将DICOM格式的X射线数字图像转换成JPG格式后，进行灰度值转换和去噪（比如表面模糊）处理，处理后得到均匀化的X射线数字图像传递给X射线数字图像特征提取模块。
X射线数字图像特征提取模块，对接收到的均匀化X射线数字图像进行锐化处理使其边缘更为突出，接着利用边缘检测算法提取出X射线数字图像中电气设备所特有的典型边缘特征，如动、静触头边缘，并将处理结果传递给X射线数字图像分类模块。
X射线数字图像分类模块将对已提取出电气设备特有的典型边缘特征的X射线数字图像添加备注文件，并依次在该图像的备注文件中添加基本信息、设备属性、拍摄参数和特征名称。基本信息包括本X射线数字图像的拍摄时间、拍摄地点、试验人员，设备属性包括被检测电气设备的生产厂商、设备型号、投运时间、检修记录、电压等级，拍摄参数包括本X射线数字图像拍摄所采用的管电压、管电流、焦距、电气设备取照部位描述，特征名称则要兼顾专业性和简便性，如合闸到位、触头插入深度合格，并将分类完毕的X射线数字图像传递给X射线数字图像输出模块。
X射线数字图像输出模块可将最终得到的X射线数字图像及其原始图像以JPG的格式保存至用户自定义的保存位置，也可将最终得到的X射线数字图像及其原始图像通过专用接口直接导入电气设备用X射线数字图像特征数据库。
见图2，电气设备用X射线数字图像特征数据库则包括了保密模块、X射线图像比对模块、条件查询模块、维护模块、添加模块和复制模块。
电气设备用X射线数字图像特征数据库启动后，首先需要进行权限认证，这一功能由保密模块来执行。保密模块负责对用户权限的认证以及管理，用户权限设为三级，第一等级为现场用户，该等级用户可以采用密码或者指纹进行验证，验证通过，方可使用电气设备用X射线数字图像特征数据库中的X射线图像比对模块、条件查询模块；第二等级为技术人员，该等级用户可以采用密码或者指纹进行验证，验证通过，不仅可使用电气设备用X射线数字图像特征数据库中的X射线图像比对模块、条件查询模块，还可使用维护模块和添加模块；第三等级为电气设备用X射线数字图像特征数据库所有方，该等级用户为最高权限用户，必须且仅允许以指纹进行验证，通过后，电气设备用X射线数字图像特征数据库对其开放所有模块，并且可对保密模块中用户权限进行修改。
X射线图像比对模块，进入本模块后，首先需要用户输入自己的X射线数字图像，本模块将自动调用X射线数字图像处理系统对用户X射线数字图像进行处理，并将特征提取后的结果与电气设备用X射线数字图像特征数据库中已有的X射线数字图像进行比对，得出比对结果，该结果包含用户原始图像、处理得到的X射线特征图像、电气设备用X射线数字图像特征数据库中找到的相似特征图像以及专家建议，该比对结果将以且仅允许以pdf格式输出至用户指定的保存位置；比对结果导出后，本模块将自动生成不可更改和删除的系统日志，该日志包含了比对结果、比对时间、用户账号等信息。
条件查询模块，用户可以选择拍摄日期、拍摄地点、检测对象类型、特征名称等四类查询条件之一，并对所选查询类型进行完善后，电气设备用X射线数字图像特征数据库内数据将自动查询并显示查询结果，该查询结果在用户需要时可以且仅允许以pdf格式导出供用户查看；查询结果导出后，本模块将自动生成不可更改和删除的系统日志，该日志包含了查询条件、查询结果、查询时间、用户账号等信息。
维护模块，仅允许第二等级及以上用户进入，并且需要保密模块的二次认证，通过后，本库对其开放库文件以及库中图像资源文件夹。用户可以通过维护模块对电气设备用X射线数字图像特征数据库的基本设置进行修改，还可对保密模块中除最高权限等级者外的用户权限进行修改和添加，更可以对库中原始X射线数字图像、特征X射线数字图像及其备注文件进行修改、删除。出于保密要求，所有的维护结果都需要最高权限者在48小时内进行批准方算维护成功，否则该次维护失败，库中数据恢复至本次维护前状态；维护成功后，本模块将自动生成不可更改和删除的系统日志，该日志包含了维护时间、维护对象、维护的具体操作步骤、执行用户、维护成功时间以及确认用户等信息。
添加模块，仅允许第二等级及以上用户进入，并且需要保密模块的二次认证，通过后，本模块将自动跳转到X射线数字图像处理系统启动界面，进行用户X射线数字图像的处理并入库；出于保密要求，所有的新入库图像及其备注文件都需要最高权限者在48小时内进行批准方算添加成功，否则该次添加失败，库中数据恢复至本次添加前状态；添加成功后，本模块将自动生成不可更改和删除的系统日志，该日志包含了添加时间、添加对象及其数量、执行用户、添加成功时间以及确认用户等信息。
复制模块，仅允许最高权限等级用户进入，且需要保密模块的二次认证，认证方式必须为指纹，通过后，用户可以在库文件、库原始图像文件、库特征图像、库特征图像备注文件、系统日志等资源类型中单选或多选欲拷贝的文件，并将用户所选类型涉及到的相关文件打包保存至用户指定位置；该打包文件保存完毕后，本模块自动调用保密模块并要求用户对该打包文件进行新的用户权限设定；设定完毕，本模块将自动生成不可更改和删除的系统日志，该日志包含了复制时间、复制对象、执行用户等信息。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
尽管本文较多地使用了电力设备检测用电气设备用X射线数字图像特征数据库、X射线数字图像处理系统、X射线数字图像录入模块、X射线数字图像预处理模块、X射线数字图像特征提取模块、X射线数字图像分类模块、X射线数字图像输出模块、保密模块、X射线图像比对模块、条件查询模块、维护模块、添加模块和复制模块等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (1)
1.一种电力设备检测用X射线数字图像特征处理系统，其特征在于，包括X射线数字图像处理系统和电气设备用X射线数字图像特征数据库处理系统；X射线数字图像处理系统包括X射线数字图像录入模块、X射线数字图像预处理模块、X射线数字图像特征提取模块、X射线数字图像分类模块、X射线数字图像输出模块；电气设备用X射线数字图像特征数据库处理系统包括保密模块、X射线图像比对模块、条件查询模块、维护模块、添加模块、复制模块；
各模块的作用为，
X射线数字图像录入模块，直接接收DICOM格式或JPG及其它常见类型的X射线数字图像；
X射线数字图像预处理模块，X射线数字图像首先进行灰度值转换后，进行表面模糊处理；
X射线数字图像特征提取模块，X射线数字图像在这一模块经过锐化后，利用边缘检测算法提取出电气设备特有的典型边缘特征；
X射线数字图像分类模块，对已提取出电气类典型边缘的X射线数字图像，依次在该图像的备注文件中添加基本信息、设备属性、拍摄参数和特征名称；
X射线数字图像输出模块，将处理结果以JPG的格式导出并保存至用户自定义的保存位置或将处理结果以及原始图像直接导入电气设备用X射线数字图像特征数据库；
保密模块，包括且仅包括指纹认证和密码认证两种认证方式；禁止用户使用截屏功能；关闭外部接口；
X射线图像比对模块，自动调用X射线数字图像处理系统对用户X射线数字图像进行处理，将处理结果与库中标准X射线数字图像进行比对，得出诊断结论；诊断结论以且仅允许以pdf格式输出；
条件查询模块，设置拍摄日期、拍摄地点、检测对象类型、特征名称四类查询类型，在用户选择查询类型并完善查询条件后，对库内数据进行查询并给出查询结果；
维护模块，允许电气设备用X射线数字图像特征数据库维护人员对库中数据进行修正、删除、添加；
添加模块，需要经过保密模块的二次确认；调用X射线数字图像处理系统；
复制模块，需要经过保密模块的二次确认，且必须是指纹认证方式；
各模块的连接结构为，
X射线数字图像处理系统中的X射线数字图像录入模块、X射线数字图像预处理模块、X射线数字图像特征提取模块、X射线数字图像分类模块、X射线数字图像输出模块依序连接；电气设备用X射线数字图像特征数据库处理系统中的保密模块分别与X射线图像比对模块、条件查询模块、维护模块、添加模块、复制模块连接；X射线数字图像处理系统与电气设备用X射线数字图像特征数据库处理系统之间相互调用。
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