KR20230142330A - Package Switchboard degradation preventive system and a method of preventing degradation using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 일체형 수배전반 열화 방지 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화이트 계열의 배전반과 부품을 포함하는 수배전반의 열영상 이미지 센서로 열화를 방지하던 종래의 한계점을 해결하기 위해 고성능 센서 이미지의 화이트 밸런스를 조정하여 보다 정확하게 열화를 예측하고 방지할 수 있는 일체형 수배전반 열화 방지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated switchgear deterioration prevention system. More specifically, in order to solve the conventional limitations of preventing deterioration with a thermal image sensor of a switchgear including white-colored switchboards and components, the white balance of the high-performance sensor image is provided. This relates to an integrated switchgear deterioration prevention system that can predict and prevent deterioration more accurately by adjusting it.
일반적으로 수배전반은 발전소, 변전소 등에서 생산 및 변압된 전력을 안전하게 수용가에서 사용할 수 있도록 하는 설비이며, 변압기, 차단기, 계기용 변성기 등을 설치하여 전력을 안전하게 차단 및 분배하는 설비이다. 특히 대규모 공장이 있는 산업단지에서는 고저압 수배전반, 특고압 수배전반 등을 통해 변압된 전력으로 생산공정 시스템의 전원으로 사용하게 된다.In general, a switchboard is a facility that allows consumers to safely use power produced and transformed at power plants, substations, etc., and is a facility that safely blocks and distributes power by installing transformers, circuit breakers, and instrument transformers. In particular, in industrial complexes with large-scale factories, the power transformed through high-low-voltage switchboards and extra-high-voltage switchboards is used as a power source for the production process system.
이러한 수배전반은 각종 전기부품 및 배선들이 복잡하게 설치되어 과전류나 합선 등의 이유로 화재의 발생위험이 크다 할 수 있으며, 화재가 크게 발생하기 이전에 수배전반 내부의 각종 위험요소가 감지되면 관리자를 즉각 투입하여 적절한 조치가 이루어지도록 해야 한다.These switchboards are complicatedly installed with various electrical components and wiring, so there is a high risk of fire due to overcurrent or short circuit. If various risk factors inside the switchgear are detected before a large fire occurs, a manager is immediately dispatched. Appropriate measures must be taken.
종래에는 수배전반이나 전력설비의 온도 및 노후화에 따른 열화 정도를 측정하기 위해서 별도의 온도측정기나 열화상 카메라를 이용하여 측정하고자 하는 부분에 직접 투사하여 온도를 측정하고, 열화 상태의 점검을 위하여 주기적으로 측정하고, 외관의 상태를 점검하여 그 상태를 추정하는 경우가 대부분이다 보니 수배전반의 설비 건전성 및 열화에 의한 사고를 사전에 예방하지 못하는 문제점이 있었다. Conventionally, in order to measure the temperature of switchgear or power equipment and the degree of deterioration due to aging, a separate temperature measuring device or thermal imaging camera is used to measure the temperature by directly projecting it to the area to be measured, and periodically to check the deterioration state. In most cases, the condition is estimated by measuring and inspecting the external condition, so there is a problem in preventing accidents due to the soundness and deterioration of the equipment of the switchgear.
특히 화이트 계열의 배전반과 부품을 포함하는 수배전반의 경우 열영상 이미지 센서로 열화 이미지를 캡쳐 하여도 청색 또는 적색의 배선과 정확히 구분되는 배경색을 얻기 어려워 정확한 열화 진단이 어려운 문제가 있었다.In particular, in the case of switchboards containing white-colored switchboards and components, even when deterioration images are captured with a thermal imaging sensor, it is difficult to obtain a background color that is accurately distinguished from blue or red wiring, making accurate deterioration diagnosis difficult.
관련 선행기술로서, 등록특허 제10-2154854호(빅데이터와 인공지능을 활용한 수배전반 감시 시스템)에는 수배전 반에서 전력정보를 수집하도록 수배전반에 장착되며, IOT센서를 이용하여 수배전반 내부의 데이터를 수집하는 디지털 전력정보 수집부와, 상기 디지털 전력정보 수집부에 저장된 데이터를 전송받는 수용가 설치서버와, 상기 수용가 설치서버에 전송되는 데이터를 수신하여 각 수용가의 수배전반 전력정보를 타입별로 DB화하며, 상기 DB 화된 전력정보 타입별 수배전반의 이상징후 예측모델을 도출하는 빅데이터 분석서버 및 상기 수용가 설치서버를 통해 입력된 데이터와 상기 빅데이터 분석서버에서 전송되는 DB화된 데이터를 수신하여, 이를 토대로 현재 상기 수용가 설치서버로 전송되는 데이터의 상태를 자체 분석하는 인공지능 서버를 포함하는 기술이 개시되어 있다. As related prior art, Registered Patent No. 10-2154854 (Switchboard Monitoring System Using Big Data and Artificial Intelligence) is installed on the switchboard to collect power information from the switchboard, and uses an IOT sensor to collect data inside the switchboard. A digital power information collection unit that collects data, a customer installation server that receives data stored in the digital power information collection unit, and a database that receives the data transmitted to the customer installation server and converts each customer's switchboard power information into a database by type, Receives the data input through the big data analysis server and the customer installation server, which derives a prediction model for abnormal signs of the switchgear for each type of DB power information, and the DB data transmitted from the big data analysis server, and based on this, the current A technology including an artificial intelligence server that self-analyzes the status of data transmitted to a consumer installation server is disclosed.
그러나 빅데이터에 제공되는 정보가 매우 한정적일 수 밖에 없고, 빅데이터를 업데이트하는 과정에 있어서도 측정되는 값에 의존해서 업데이트가 이루어지기 때문에, 정확도를 높이기 어려운 문제점이 있다. However, the information provided in big data is inevitably very limited, and in the process of updating big data, updates are made depending on measured values, making it difficult to increase accuracy.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명은 열화 방지를 위해 이미지 또는 영상에서 나타나는 광원을 적절히 추정하고 색 감퇴를 억제하여 화이트 밸런스를 보정할 수 있는 일체형 수배전반 열화 방지 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.The present invention was made to solve the above problems, and the present invention provides an integrated distribution panel deterioration prevention system that can correct white balance by appropriately estimating the light source appearing in an image or video and suppressing color fading to prevent deterioration. The purpose is to do this.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 실영상 이미지 센서(200)를 이용하여 수배전반 밀폐 공간에 대응하는 실영상을 촬영하는 실영상 촬영단계와; 열영상 이미지 센서(100)를 이용하여 수배전반 밀폐 공간에 대응하는 열영상을 촬영하는 열영상 촬영단계와; 상기 실영상의 엣지를 추출하고 상기 열영상을 상기 엣지에 겹쳐지게 합성하여 복합영상을 생성하는 복합단계와; 상기 실영상을 데이터베이스에 저장된 복수의 이미지 또는 영상과 비교 매칭시킨 후, 상기 실영상과 가장 근접한 형상을 갖는 이미지 또는 영상에 대한 이미지 또는 영상을 문제발생 영역으로 지정하는 매칭단계와; 상기 복합영상을 외부로 표시하면서, 상기 매칭단계에서 지정한 문제발생 영역의 이름을 상기 수배전반 밀폐 공간에 대응하는 이름으로 하여 외부로 표시하는 표시단계와; 상기 데이터베이스에는 복수의 문제발생 영역 이미지 또는 영상에 대한 온도분포데이터가 저장되어 있고, 상기 수배전반 밀폐 공간에 대응하는 열영상에 대한 온도분포와, 상기 매칭단계에서 지정한 상기 문제발생 영역 이미지 또는 영상에 대한 상기 데이터베이스에 저장된 온도분포데이터를 비교하는 온도비교단계와; 상기 온도비교단계에서 비교한 상기 수배전반 밀폐 공간에 대응하는 열영상에 대한 온도분포가 상기 문제발생 영역 이미지 또는 영상의 온도분포데이터의 허용범위를 벗어나면 알람을 발생시키는 경고단계; 를 포함하며, 상기 매칭단계에서의 문제발생 영역으로 지정은, 실영상에 기초하여, 실영상 이미지 센서의 수배전반 시스템 내 자외선 파장이 방출된 영역을 문제발생 영역으로 결정하여 지정한다.In order to solve the above problem, the present invention includes a real image capturing step of capturing a real image corresponding to the closed space of the switchgear using a real image sensor 200; A thermal image capturing step of capturing a thermal image corresponding to the enclosed space of the switchgear using the thermal image sensor 100; A composite step of generating a composite image by extracting edges of the real image and synthesizing the thermal image to overlap the edges; A matching step of comparing and matching the real image with a plurality of images or images stored in a database and then designating an image or image with a shape closest to the real image as a problem area; a display step of externally displaying the composite image and displaying the problem area designated in the matching step as a name corresponding to the enclosed space of the switchgear; The database stores temperature distribution data for a plurality of problem area images or images, temperature distribution for the thermal image corresponding to the enclosed space of the switchboard, and temperature distribution for the problem area image or video specified in the matching step. a temperature comparison step of comparing temperature distribution data stored in the database; A warning step of generating an alarm when the temperature distribution of the thermal image corresponding to the enclosed space of the switchgear compared in the temperature comparison step is outside the allowable range of the temperature distribution data of the problem area image or video; Includes, and designation as a problem area in the matching step is based on the real image, determines and designates the area where ultraviolet wavelengths are emitted within the distribution system of the real image sensor as the problem area.
상기 매칭단계에서, 문제발생 영역 이미지 또는 영상의 YCbCr 색공간 정보에 대해 화이트 밸런스를 조정하기 위한 컬러이득을 산출하고, 산출된 컬러이득에 따라 화이트 밸런스를 조정하는 단계를 더 포함한다.In the matching step, a color gain for adjusting the white balance is calculated for the YCbCr color space information of the image or video in the problem area, and the step of adjusting the white balance according to the calculated color gain is further included.
본 발명은 실영상 이미지 센서를 이용하여 수배전반 밀폐 공간에 대응하는 영상을 데이터베이스에 저장된 복수의 이미지 또는 영상과 비교 매칭시킨 후, 실영상과 가장 근접한 형상을 갖는 이미지 또는 영상에 대한 이미지 또는 영상을 문제발생 영역으로 지정하고, 실영상 정보를 YCbCr 색공간 정보로 변환하는 실영상 색공간 변환부(110); 실영상 색공간 변환부에 의해 변환된 YCbCr 색공간 정보에 대해 화이트 밸런스를 조정하기 위한 컬러이득을 산출하고, 산출된 컬러이득에 따라 화이트 밸런스를 조정하는 실영상 화이트 밸런스 조정부(120); 광원의 거리 및 조도값과 컬러이득에 대응되는 색온도가 기록된 데이터베이스와, 입력부에 입력된 광원의 거리 및 조도값과 실영상 화이트 밸런스 조정부에서 적용한 컬러이득에 대응되는 색온도값을 데이터베이스에 기록된 정보를 이용하여 산출하는 실영상 색온도 검출부(130);를 포함한다.The present invention uses a real image sensor to compare and match the image corresponding to the enclosed space of the switchgear with a plurality of images or images stored in a database, and then selects the image or image with the closest shape to the actual image. A real image color space conversion unit 110 that specifies the occurrence area and converts the real image information into YCbCr color space information; A real image white balance adjustment unit 120 that calculates a color gain for adjusting the white balance for the YCbCr color space information converted by the real image color space conversion unit and adjusts the white balance according to the calculated color gain; A database in which the distance and illuminance value of the light source and the color temperature corresponding to the color gain are recorded, and the color temperature value corresponding to the distance and illuminance value of the light source input to the input unit and the color gain applied in the real image white balance adjustment unit are recorded in the database. It includes a real image color temperature detector 130 that calculates the color temperature using .
상기 문제발생 영역을 촬영한 이미지에 기초하여, 수배전반 시스템 내 자외선 파장이 방출된 문제발생 영역을 결정하는 문제발생 영역부;를 포함한다.and a problem area unit that determines a problem area in which ultraviolet rays are emitted within the switchgear system, based on an image taken of the problem area.
열영상 이미지 센서로부터 상기 문제발생 영역의 열영상을 수신하며, Receives thermal images of the problem area from a thermal image sensor,
PIR 센서(150)로부터 밀폐 공간 내의 수배전반 전선 등의 미세 움직임을 감지하는 경우, 해당 신호 변화를 전달받는 이미지 제어모듈(160);를 더 포함한다.It further includes an image control module 160 that receives the corresponding signal change when the PIR sensor 150 detects minute movement of switchgear wires in an enclosed space.
본 명세서에서 개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해 되어서는 아니 될 것이다. The technology disclosed in this specification can have the following effects. However, since it does not mean that a specific embodiment must include all of the following effects or only the following effects, the scope of rights of the disclosed technology should not be understood as being limited thereby.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 화이트 밸런스를 미리 맞추어 화이트색(수배전반 내부 바탕색)과 배선색을 구분하고, 화염에 따른 불꽃의 색상 변동을 최대한 빠르게 감지해 낼 수 있다.The present invention, achieved as described above, can distinguish between white color (ground color inside the switchgear) and wiring color by adjusting the white balance in advance, and can detect the color change of the flame due to the flame as quickly as possible.
또한 수배전반 밀폐 공간의 배경색 또는 부품색인 흰색을 포함하는 영상의 화이트 영역을 정확히 검출하여 화이트 밸런스 조정의 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, the performance of white balance adjustment can be improved by accurately detecting the white area of the image containing white, which is the background color or component color of the enclosed space of the switchgear.
또한 입력 영상 프레임의 Y, Cb 및 Cr 데이터를 이용하여 밝기 성분(휘도(Y) 성분)에 따라 서로 다른 범위의 Cb, Cr에 포함된 픽셀들을 이용하여 오토 화이트 밸런스를 수행함으로써, 입력 영상 프레임이 단색이거나 특정 색상 영역에 다수의 픽셀을 포함하더라도 이미지 왜곡을 최소화 할 수 있다.In addition, by using the Y, Cb and Cr data of the input image frame, auto white balance is performed using pixels included in Cb and Cr in different ranges according to the brightness component (luminance (Y) component), so that the input image frame is Image distortion can be minimized even if it is a single color or contains multiple pixels in a specific color area.
또한 열영상 이미지 센서와 실영상 이미지 센서의 물리적 이격 거리 차이로 인하여 열영상과 실영상의 틀어짐을 자동으로 보정함에 따라 사용자가 바라보는 대상이 무엇인지 인지하면서 그 대상의 온도를 정확히 판단하는 효과가 있다.In addition, due to the difference in the physical separation distance between the thermal image sensor and the real image sensor, the distortion of the thermal image and the real image is automatically corrected, which has the effect of accurately determining the temperature of the target while recognizing the target the user is looking at. there is.
또한 문제발생 영역부에서만 이미지를 캡쳐하기 때문에 메모리 절감 효과가 있다.Additionally, there is a memory saving effect because images are captured only from problem areas.
또한 PIR 센서에 의하면, 노이즈가 최소화된 상태에서 수배전반 전선 등의 객체(부품 들)의 미세 움직임을 감지할 수 있어 객체 인식의 정확도와 정밀도가 향상된다.In addition, the PIR sensor can detect minute movements of objects (parts) such as switchgear wires with minimal noise, improving the accuracy and precision of object recognition.
일체형 수배전반에 대한 사전 데이터가 없이도 상태 시나리오에 따라 열화 상태를 단계별로 예측할 수 있으며 관리자에게 미리 대비할 수 있는 예측 정보 제공이 가능하다.Even without prior data on the integrated switchgear, the deterioration state can be predicted step by step according to the condition scenario, and predictive information can be provided to managers to prepare in advance.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 일체형 수배전반 열화 방지 시스템의 전체적인 외부 모습을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 일체형 수배전반 열화 방지 시스템의 내부 부품 및 배선과 배경색을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 일체형 수배전반 열화 방지 시스템에 설치될 수 있는 각종 장치를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열영상 이미지 센서와 관련된 모듈들을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자외선 이미지 센서와 관련된 모듈들을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열영상 이미지 센서와 PIR 센서를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 제어 모듈과 모니터링부를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 룩업테이블 등을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 학습 모듈에 의해 학습되는 구성을 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분석 모듈등을 보여주는 도면이다.Figure 1 is a diagram showing the overall external appearance of an integrated switchgear deterioration prevention system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing the internal parts, wiring, and background color of an integrated switchgear deterioration prevention system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing various devices that can be installed in an integrated switchgear deterioration prevention system according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing modules related to a thermal image sensor according to another embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing modules related to an ultraviolet image sensor according to another embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram showing a thermal image sensor and a PIR sensor according to another embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram showing an image control module and a monitoring unit according to another embodiment of the present invention.
Figure 8 is a diagram showing a look-up table, etc. according to another embodiment of the present invention.
Figure 9 is a diagram showing a configuration learned by a learning module according to another embodiment of the present invention.
Figure 10 is a diagram showing an analysis module, etc. according to another embodiment of the present invention.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.In order to fully understand the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. This example is provided to more completely explain the present invention to those with average knowledge in the art. Therefore, the shapes of elements in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer description. It should be noted that identical members in each drawing may be indicated by the same reference numerals. Additionally, detailed descriptions of known functions and configurations that are judged to unnecessarily obscure the gist of the present invention are omitted.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명은 일체형 수배전반 열화 방지 시스템의 내부가 부하개폐기(1), VCB(진공 차단기; 2), 인출형 차대(3), 부싱 등으로 구성된다.As shown in Figures 1 to 3, the interior of the integrated switchboard deterioration prevention system of the present invention is composed of a load switch (1), a VCB (vacuum circuit breaker) (2), a pull-out chassis (3), a bushing, etc.
도 4에 도시된 바와 같이 실영상 이미지 센서를 이용하여 수배전반 밀폐 공간에 대응하는 영상을 데이터베이스에 저장된 다수의 대한 이미지 또는 영상과 비교 매칭시킨 후, 상기 실영상과 가장 근접한 형상을 갖는 이미지 또는 영상에 대한 이미지 또는 영상을 문제발생 영역으로 지정하여 실영상 정보를 YCbCr 색공간 정보로 변환하는 실영상 색공간 변환부(110)와, 실영상 색공간 변환부에 의해 변환된 YCbCr 색공간 정보에 대해 화이트 밸런스를 조정하기 위한 컬러이득을 산출하고, 산출된 컬러이득에 따라 화이트 밸런스를 조정하는 실영상 화이트 밸런스 조정부(120)와, 광원의 거리 및 조도값과 컬러이득에 대응되는 색온도가 기록된 데이터베이스와, 입력부에 입력된 광원의 거리 및 조도값과 실영상 화이트 밸런스 조정부에서 적용한 컬러이득에 대응되는 색온도값을 데이터베이스에 기록된 정보를 이용하여 산출하는 실영상 색온도 검출부(130)를 구비한다.As shown in FIG. 4, the image corresponding to the enclosed space of the switchgear is compared and matched with a plurality of images or videos stored in the database using a real image sensor, and then the image or video with the closest shape to the real image is matched. A real image color space conversion unit 110 that converts real image information into YCbCr color space information by designating an image or video as a problem area, and white on the YCbCr color space information converted by the real image color space converter. A real image white balance adjustment unit 120 that calculates a color gain for adjusting the balance and adjusts the white balance according to the calculated color gain, a database in which the distance and illuminance value of the light source and the color temperature corresponding to the color gain are recorded, and , It is equipped with a real image color temperature detection unit 130 that calculates the color temperature value corresponding to the distance and illuminance value of the light source input to the input unit and the color gain applied by the real image white balance adjustment unit using information recorded in the database.
도 5에 도시된 바와 같이 자외선 이미지 센서(200)는 문제발생 영역을 촬영한 이미지에 기초하여, 수배전반 시스템 내 자외선 파장이 방출된 문제발생 영역을 결정하는 문제발생 영역부;를 포함하고, 자외선 이미지 센서에서 문제발생 영역부(210)를 통해 문제발생 영역을 결정한 후, 열영상 이미지 센서의 모드가 비활성화 모드에서 활성화 모드로 전환된다.As shown in FIG. 5, the ultraviolet image sensor 200 includes a problem area unit that determines a problem area in which ultraviolet wavelengths are emitted within the switchgear system, based on an image taken of the problem area, and the ultraviolet image After determining the problem area in the sensor through the problem area unit 210, the mode of the thermal imaging image sensor is switched from the deactivated mode to the activated mode.
상기 열영상 이미지 센서(100)는 문제발생 영역부에서만 열영상 이미지를 캡쳐하고 메모리(220)에 저장할 수 있다.The thermal image sensor 100 can capture a thermal image only in the problem area and store it in the memory 220.
도 6에 도시된 바와 같이 상기 열영상 이미지 센서는, 적외선 온도센서로 구현되고, 상기 밀폐 공간 내의 미세 떨림을 감지하는 경우, 이미지 제어모듈(160)로 신호 변화를 전달하는 PIR 센서(150);를 포함한다.As shown in FIG. 6, the thermal image sensor is implemented as an infrared temperature sensor and includes a PIR sensor 150 that transmits a signal change to the image control module 160 when detecting fine tremor in the enclosed space; Includes.
상기 고감도 PIR 센서(150)에 의하면, 노이즈가 최소화된 상태에서 수배전반 전선 등의 객체(부품 들)의 미세 움직임을 감지할 수 있어 객체 인식의 정확도와 정밀도가 향상된다.According to the high-sensitivity PIR sensor 150, minute movements of objects (parts) such as switchgear wires can be detected while noise is minimized, thereby improving the accuracy and precision of object recognition.
열영상 이미지 센서(100)는 명도 변화와 채도 변화에 따른 열분포가 표시되는 열영상에서 미리 설정된 온도 이상의 온도 변화가 발생되는 경우, 해당 위치에 명도 변화와 채도 변화를 다르게 하여 표시하고, 상기 열영상을 상기 이미지 제어 모듈로 전달한다.When a temperature change greater than a preset temperature occurs in a thermal image in which heat distribution according to brightness change and saturation change is displayed, the thermal imaging image sensor 100 displays the brightness change and saturation change differently at the corresponding location, and displays the thermal image at the corresponding location. is transmitted to the image control module.
도 7에 도시된 바와 같이 상기 이미지 제어 모듈(160)은, 상기 PIR 센서로부터 출력 파형을 수신하고, 상기 PIR 센서의 출력 파형의 변화가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우, 상기 밀폐 공간에 미세 움직임이 발생한 것으로 판단하는 모니터링부(170); 상기 열영상 이미지 센서(100)로부터 열영상을 수신한다.As shown in FIG. 7, the image control module 160 receives an output waveform from the PIR sensor, and when a change in the output waveform of the PIR sensor exceeds a preset threshold, a fine movement occurs in the enclosed space. A monitoring unit 170 that determines that something has occurred; A thermal image is received from the thermal image sensor 100.
도 8에 도시된 바와 같이 산출된 컬러이득에 따라 화이트 밸런스를 조정하는 실영상 화이트 밸런스 조정부와, 광원의 거리 및 조도값을 입력할 수 있도록 된 입력부(122)와, 광원의 거리 및 조도값과 컬러이득에 대응되는 색온도가 기록된 룩업테이블(123)과, 입력부에 입력된 광원의 거리 및 조도값과 실영상 화이트 밸런스 조정부(120)에서 적용한 컬러이득에 대응되는 색온도값을 룩업테이블에 기록된 정보를 이용하여 산출하는 색온도 검출부(130)를 구비한다.As shown in FIG. 8, a real image white balance adjustment unit that adjusts the white balance according to the calculated color gain, an input unit 122 capable of inputting the distance and illuminance value of the light source, the distance and illuminance value of the light source, and The look-up table 123 records the color temperature corresponding to the color gain, and the distance and illuminance value of the light source input to the input unit and the color temperature value corresponding to the color gain applied by the real image white balance adjuster 120 are recorded in the look-up table. It is provided with a color temperature detection unit 130 that calculates the color temperature using information.
도 9에 도시된 바와 같이 상기 열영상에서 명도 또는 채도가 기 설정된 임계치 이상으로 변화한 경우, 상기 밀폐 공간에 온도 변화가 발생한 것으로 판단하는 온도 모니터링부(181); 상기 온도 모니터링부 및 상기 온도 모니터링부에서의 모니터링 결과에 따라 상기 촬영 모듈을 제어하여 상기 밀폐 공간을 촬영한 영상을 획득하는 영상 획득부(182); 및 상기 열영상 이미지 센서(100)로부터 수신하는 영상을 임시 저장하고, 해당 촬영 시점의 상기 PIR 센서(150) 및 상기 열영상 이미지 센서(100)로부터의 출력 신호와 함께 상기 상기 PIR 센서로부터 수신하는 영상을 관리자 단말(184)로 송신하는 영상 저장부(183);를 포함하고, 상기 관리자 단말(184)은, 상기 영상 저장부(183)로부터 수신하는 촬영 영상, 상기 PIR 센서의 출력 신호 및 상기 열영상 이미지 센서의 열영상을 학습 데이터로 하여 데이터베이스에 저장한다.As shown in Figure 9, when the brightness or saturation in the thermal image changes more than a preset threshold, a temperature monitoring unit 181 determines that a temperature change has occurred in the enclosed space; an image acquisition unit 182 that controls the photographing module according to the temperature monitoring unit and monitoring results from the temperature monitoring unit to obtain an image captured in the enclosed space; and temporarily stores the image received from the thermal image sensor 100, and receives it from the PIR sensor together with the output signal from the PIR sensor 150 and the thermal image sensor 100 at the time of the corresponding shooting. and an image storage unit 183 that transmits the image to the manager terminal 184, wherein the manager terminal 184 includes the captured image received from the image storage unit 183, the output signal of the PIR sensor, and the Thermal images from the thermal image sensor are used as learning data and stored in the database.
또한 학습 모듈(185)은 촬영 영상, 출력 신호 및 열영상을 각각 하나의 세그먼트로 정의하고, 정의한 세그먼트 별로 상기 밀폐 공간의 복수의 상태 시나리오를 타겟으로 하여 학습 데이터를 학습한 딥러닝 모델을 구축하고, 상기 영상 저장부(183)로부터 수신하는 촬영 영상, PIR 센서의 출력 신호 및 열영상 이미지 센서의 열영상과 딥러닝 모델의 출력인 열화 상태 시나리오를 함께 출력한다.In addition, the learning module 185 defines each captured image, output signal, and thermal image as one segment, and constructs a deep learning model that learns the learning data by targeting a plurality of state scenarios of the enclosed space for each defined segment. , the captured image received from the image storage unit 183, the output signal of the PIR sensor, the thermal image of the thermal image sensor, and the deterioration state scenario that is the output of the deep learning model are output together.
도 10에 도시된 바와 같이 상기 PIR 센서(150), 자외선 이미지 센서(200) 및 열영상 이미지 센서(100)는 수배전반 내부의 전력기기로부터 발생되는 미세방전 및 온도를 측정한다. As shown in FIG. 10, the PIR sensor 150, ultraviolet image sensor 200, and thermal image sensor 100 measure microdischarge and temperature generated from power devices inside the switchgear.
고감도 PIR 센서는 수배전반 전선 등의 객체(부품 들)의 미세 움직임을 감지한다. 각각의 센서는 그 포커싱 영역에 따라 수배전반 내부에 복수개로 구비된다.High-sensitivity PIR sensors detect minute movements of objects (parts) such as switchgear wires. Each sensor is provided in plural numbers inside the switchboard according to its focusing area.
이어서 A/D변환모듈(191)은 각각의 자외선 이미지 센서(200) 및 열영상 이미지 센서(100)에 따른 측정결과를 디지털신호로 변환한다.Next, the A/D conversion module 191 converts the measurement results of each ultraviolet image sensor 200 and the thermal image sensor 100 into digital signals.
분석모듈(192)은 디지털신호로 변환된 측정결과를 분석ㅇ가공하여 온도분포데이터를 생성한다.The analysis module 192 analyzes and processes the measurement results converted into digital signals to generate temperature distribution data.
통신부(193)는 A/D변환모듈로부터 측정결과를 인가받으며, 알림부(194)는 측정결과가 기설정된 온도를 초과함과 동시에 방전 검출여부가 확인되면, 경보음 또는 메시지를 관리자에게 제공한다.The communication unit 193 receives measurement results from the A/D conversion module, and the notification unit 194 provides an alarm sound or message to the manager when the measurement result exceeds the preset temperature and at the same time it is confirmed whether discharge is detected. .
이어서 분석 가공부(195)는 각 센서의 측정결과에 따른 분석정보(수배전반 측정량, 측정온도 및 측정시간) 및 이 분석정보에 따른 열화정도의 추이정보를 포함하는 온도분포데이터를 생성하고 온도분포데이터를 관리자에게 출력한다.Subsequently, the analysis processing unit 195 generates temperature distribution data including analysis information (switchboard measurement amount, measurement temperature, and measurement time) according to the measurement results of each sensor and trend information of the degree of deterioration according to this analysis information, and generates temperature distribution data. Output data to administrator.
이하 본 발명의 실시를 위한 방법 또는 장치에 관하여 자세히 설명한다.Hereinafter, the method or device for practicing the present invention will be described in detail.
본 발명은 열영상 이미지 센서를 이용하여 수배전반 밀폐 공간에 대응하는 영상을 데이터베이스에 저장된 다수의 대한 이미지 또는 영상과 비교 매칭시킨 후, 상기 실영상과 가장 근접한 형상을 갖는 이미지 또는 영상에 대한 이미지 또는 영상을 문제발생 영역으로 지정하는 매칭단계를 포함한다.The present invention uses a thermal imaging image sensor to compare and match the image corresponding to the closed space of the switchgear with a plurality of images or images stored in a database, and then compares and matches the image or image corresponding to the closed space of the switchgear with the image or image having the closest shape to the actual image. It includes a matching step that designates as the problem area.
그리고 실영상 정보를 YCbCr 색공간 정보로 변환하는 실영상 색공간 변환부(110)와, 실영상 색공간 변환부에 의해 변환된 YCbCr 색공간 정보에 대해 화이트 밸런스를 조정하기 위한 컬러이득을 산출한다.In addition, a real image color space conversion unit 110 converts real image information into YCbCr color space information, and calculates a color gain for adjusting white balance for the YCbCr color space information converted by the real image color space conversion unit. .
따라서 수배전반 밀폐 공간의 배경색 또는 부품색인 흰색을 포함하는 영상의 화이트 영역을 정확히 검출하여 화이트 밸런스 조정의 성능을 향상시킬 수 있다.Therefore, the performance of white balance adjustment can be improved by accurately detecting the white area of the image containing white, which is the background color or component color of the enclosed space of the switchgear.
일실시예로서 상기 이미지 제어 모듈은 촬영 영상, 출력 신호, 열영상, 화이트 밸런스를 조정한 색온도값을 각각 하나의 세그먼트로 정의하고, 정의한 세그먼트 별로 상기 밀폐 공간의 복수의 상태 시나리오를 타겟으로 하여 학습 데이터를 학습한 딥러닝 모델을 구축하고, 상기 이미지 제어 모듈로부터 수신하는 촬영 영상, PIR 센서의 출력 신호 및 열영상 이미지 센서의 열영상과 상기 딥러닝 모델의 출력인 상태 시나리오를 함께 출력한다.In one embodiment, the image control module defines each captured image, output signal, thermal image, and white balance adjusted color temperature value as one segment, and targets and learns a plurality of state scenarios of the enclosed space for each defined segment. A deep learning model that has learned the data is built, and the captured image received from the image control module, the output signal of the PIR sensor, the thermal image of the thermal image sensor, and the state scenario that is the output of the deep learning model are output together.
따라서 입력 영상 프레임의 Y, Cb 및 Cr 데이터를 이용하여 밝기 성분(휘도(Y) 성분)에 따라 서로 다른 범위의 Cb, Cr에 포함된 픽셀들을 이용하여 오토 화이트 밸런스를 수행함으로써, 입력 영상 프레임이 단색이거나 특정 색상 영역에 다수의 픽셀을 포함하더라도 이미지 왜곡을 최소화 할 수 있다.Therefore, by using the Y, Cb and Cr data of the input image frame and performing auto white balance using pixels included in Cb and Cr in different ranges according to the brightness component (luminance (Y) component), the input image frame is Image distortion can be minimized even if it is a single color or contains multiple pixels in a specific color area.
구체적으로 열영상 이미지 센서를 이용하여 수배전반 밀폐 공간에 대응하는 실영상을 촬영하는 실영상촬영단계와; 열영상 이미지 센서를 이용하여 수배전반 밀폐 공간에 대응하는 열영상을 촬영하는 열영상촬영단계와; 상기 실영상의 엣지를 추출하고 상기 열영상을 상기 엣지에 겹쳐지게 합성하여 복합영상을 생성하는 복합단계와; 상기 실영상을 데이터베이스에 저장된 다수의 대한 이미지 또는 영상과 비교 매칭시킨 후, 상기 실영상과 가장 근접한 형상을 갖는 이미지 또는 영상에 대한 이미지 또는 영상을 문제발생 영역으로 지정하는 매칭단계와; 상기 복합영상을 외부로 표시하면서, 상기 매칭단계에서 지정한 문제발생 영역의 이름을 상기 수배전반 밀폐 공간에 대응하는 이름으로 하여 외부로 표시하는 표시단계와; 상기 데이터베이스에는 다수의 문제발생 영역 이미지 또는 영상에 대한 온도분포데이터가 저장되어 있고, 상기 수배전반 밀폐 공간에 대응하는 열영상에 대한 온도분포와, 상기 매칭단계에서 지정한 상기 문제발생 영역 이미지 또는 영상에 대한 상기 데이터베이스에 저장된 온도분포데이터를 비교하는 온도비교단계와; 상기 온도비교단계에서 비교한 상기 수배전반 밀폐 공간에 대응하는 열영상에 대한 온도분포가 상기 문제발생 영역 이미지 또는 영상의 온도분포데이터의 허용범위를 벗어나면 알람을 발생시키는 경고단계;를 포함한다.Specifically, a real image capturing step of capturing a real image corresponding to the enclosed space of the switchgear using a thermal image sensor; A thermal image capturing step of capturing a thermal image corresponding to the enclosed space of the switchgear using a thermal image sensor; A composite step of generating a composite image by extracting edges of the real image and synthesizing the thermal image to overlap the edges; A matching step of comparing and matching the real image with a plurality of images or images stored in a database, and then designating the image or image with the closest shape to the real image as a problem area; a display step of externally displaying the composite image and displaying the problem area designated in the matching step as a name corresponding to the enclosed space of the switchgear; The database stores temperature distribution data for a number of problem area images or images, temperature distribution for the thermal image corresponding to the enclosed space of the switchgear, and temperature distribution for the problem area image or video specified in the matching step. a temperature comparison step of comparing temperature distribution data stored in the database; A warning step of generating an alarm when the temperature distribution of the thermal image corresponding to the enclosed space of the switchgear compared in the temperature comparison step is outside the allowable range of the problem area image or temperature distribution data of the image.
자외선 이미지 센서는 활성화 모드에서 수배전반 시스템의 적어도 일부 영역인 문제발생 영역을 촬영할 수 있다.The ultraviolet image sensor can photograph problem areas, which are at least some areas of the switchgear system, in an active mode.
열영상 이미지 센서를 이용하여 수배전반 밀폐 공간에 대응하는 실영상을 촬영하는 실영상촬영단계와; 열영상 이미지 센서를 이용하여 수배전반 밀폐 공간에 대응하는 열영상을 촬영하는 열영상촬영단계와; 상기 실영상의 엣지를 추출하고 상기 열영상을 상기 엣지에 겹쳐지게 합성하여 복합영상을 생성하는 복합단계와; 상기 실영상을 데이터베이스에 저장된 다수의 대한 이미지 또는 영상과 비교 매칭시킨 후, 상기 실영상과 가장 근접한 형상을 갖는 이미지 또는 영상에 대한 이미지 또는 영상을 문제발생 영역으로 지정하는 매칭단계를 포함한다.A real image capturing step of capturing a real image corresponding to the enclosed space of the switchgear using a thermal image sensor; A thermal image capturing step of capturing a thermal image corresponding to the enclosed space of the switchgear using a thermal image sensor; A composite step of generating a composite image by extracting edges of the real image and synthesizing the thermal image to overlap the edges; It includes a matching step of comparing and matching the real image with a plurality of images or images stored in a database, and then designating the image or image with the closest shape to the real image as the problem area.
한편 상기 열영상 이미지 센서는 문제발생 영역부에서만 열영상 이미지를 캡쳐하고 메모리에 저장할 수 있다.Meanwhile, the thermal image sensor can capture thermal images only from the problem area and store them in memory.
따라서 열영상 이미지 센서와 실영상 이미지 센서의 물리적 이격 거리 차이로 인하여 열영상과 실영상의 틀어짐을 자동으로 보정함에 따라 사용자가 바라보는 대상이 무엇인지 인지하면서 그 대상의 온도를 정확히 판단하는 효과가 있다.Therefore, by automatically correcting the distortion of the thermal image and the real image due to the difference in the physical separation distance between the thermal image sensor and the real image sensor, the effect of accurately determining the temperature of the target while recognizing what the user is looking at is achieved. there is.
또한 문제발생 영역부에서만 이미지를 캡쳐하기 때문에 메모리 절감 효과가 있다.Additionally, there is a memory saving effect because images are captured only from problem areas.
또한 상기 고감도 PIR 센서(150)에 의하면, 노이즈가 최소화된 상태에서 수배전반 전선 등의 객체(부품 들)의 미세 움직임을 감지할 수 있어 객체 인식의 정확도와 정밀도가 향상된다.In addition, the high-sensitivity PIR sensor 150 can detect minute movements of objects (parts) such as switchgear wires while minimizing noise, thereby improving the accuracy and precision of object recognition.
열영상 이미지 센서는 명도 변화와 채도 변화에 따른 열분포가 표시되는 열영상에서 미리 설정된 온도 이상의 온도 변화가 발생되는 경우, 해당 위치에 명도 변화와 채도 변화를 다르게 하여 표시하고, 상기 열영상을 상기 이미지 제어 모듈로 전달한다.The thermal image sensor displays the thermal image with different brightness and saturation changes at the corresponding location when a temperature change greater than a preset temperature occurs in a thermal image that displays heat distribution according to brightness and saturation changes, and displays the thermal image as the image. Sent to the control module.
일실시예로서 상기 이미지 제어 모듈(160)을 통해 열영상 이미지 센서(100)에 의해 촬상된 영상 데이터를 휘도 신호와 색신호로 분리하여 입력 데이터로 수신하는 단계; 및, 소정의 색상을 기준으로 색신호의 함수로 표현되는 색보정 변환행렬에 영상 데이터의 상기 소정의 색상에 대한 색신호를 입력하여 생성한 색보정 변환행렬로 상기 입력 데이터를 보정하여 색보정 및 화이트 밸런스가 함께 진행된 최종 결과 영상을 출력하는 단계를 포함한다.In one embodiment, the image data captured by the thermal image sensor 100 is separated into a luminance signal and a color signal and received as input data through the image control module 160; And, color correction and white balance by correcting the input data with a color correction conversion matrix generated by inputting the color signal for the predetermined color of the image data into a color correction conversion matrix expressed as a function of the color signal based on the predetermined color. It includes the step of outputting the final result video carried out together.
열영상 이미지 센서(100)를 이용하여 수배전반 밀폐 공간에 대응하는 실영상을 촬영하는 실영상촬영단계와; 열영상 이미지 센서를 이용하여 수배전반 밀폐 공간에 대응하는 열영상을 촬영하는 열영상촬영단계와; 실영상 정보를 YCbCr 색공간 정보로 변환하는 실영상 색공간 변환부와, 실영상 색공간 변환부에 의해 변환된 YCbCr 색공간 정보에 대해 화이트 밸런스를 조정하기 위한 컬러이득을 산출한다. A real image capturing step of capturing a real image corresponding to the enclosed space of the switchgear using a thermal image sensor 100; A thermal image capturing step of capturing a thermal image corresponding to the enclosed space of the switchgear using a thermal image sensor; A real image color space conversion unit converts real image information into YCbCr color space information, and a color gain for adjusting white balance is calculated for the YCbCr color space information converted by the real image color space conversion unit.
또한 본 발명은 미리 실험에 의해 구해져 룩업테이블에 기록된 정보를 이용하여 색온도를 산출할 수 있어 색온도 검출오차를 감소할 수 있다.In addition, the present invention can calculate color temperature using information obtained through experiment in advance and recorded in a look-up table, thereby reducing color temperature detection error.
학습 모듈(185)은 촬영 영상, 출력 신호 및 열영상을 각각 하나의 세그먼트로 정의하고, 정의한 세그먼트 별로 상기 밀폐 공간의 복수의 상태 시나리오를 타겟으로 하여 학습 데이터를 학습한 딥러닝 모델을 구축하고, 상기 영상 저장부(183)로부터 수신하는 촬영 영상, PIR 센서의 출력 신호 및 열영상 이미지 센서의 열영상과 딥러닝 모델의 출력인 열화 상태 시나리오를 함께 출력한다.The learning module 185 defines each captured image, output signal, and thermal image as one segment, and constructs a deep learning model that learns the learning data by targeting a plurality of state scenarios of the enclosed space for each defined segment, The captured image received from the image storage unit 183, the output signal of the PIR sensor, the thermal image of the thermal image sensor, and the deterioration state scenario that is the output of the deep learning model are output together.
따라서 일체형 수배전반에 대한 사전 데이터가 없이도 상태 시나리오에 따라 열화 상태를 단계별로 예측할 수 있으며 관리자에게 미리 대비할 수 있는 예측 정보 제공이 가능하다.Therefore, even without prior data on the integrated switchgear, the deterioration state can be predicted step by step according to the condition scenario, and predictive information can be provided to managers to prepare in advance.
상기 매칭단계 이후에는 상기 표시단계와 병렬적으로 배치되는, 온도비교단계와 경고단계와 보완단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다. After the matching step, a temperature comparison step, a warning step, and a supplementation step may be further included, which are arranged in parallel with the display step.
이때 상기 데이터베이스에는 다수의 이미지 또는 영상에 대한 온도분포데이터가 저장되어 있다. At this time, the database stores temperature distribution data for multiple images or videos.
상기 온도비교단계는 상기 매칭단계 이후에 이루어지는 것으로서, 상기 수배전반의 열영상에 대한 온도분포와, 상기 매칭단계에서 지정한 상기 대상지정이미지 또는 영상에 대한 상기 데이터베이스에 저장된 온도분포데이터를 비교한다. The temperature comparison step is performed after the matching step, and compares the temperature distribution of the thermal image of the switchboard with temperature distribution data stored in the database for the target image or video specified in the matching step.
상기 경고단계는 상기 온도비교단계에서 비교한 상기 수배전반의 열영상에 대한 온도분포가 상기 대상지정이미지 또는 영상의 온도분포데이터의 허용범위를 벗어나면 알람을 발생시킨다. The warning step generates an alarm when the temperature distribution of the thermal image of the switchboard compared in the temperature comparison step is outside the allowable range of temperature distribution data of the target designation image or video.
상기 데이터베이스에 저장된 이미지 또는 영상의 온도분포데이터에는, 최고온도가 발생하는 위치를 특정한 고온특정위치가 포함되어 있다. The temperature distribution data of the image or video stored in the database includes a high temperature specific location that specifies the location where the highest temperature occurs.
상기 온도비교단계에서는 상기 수배전반의 열영상에서 최고온도가 발생하는 위치와 상기 대상지정이미지 또는 영상에서의 고온특정위치를 비교하며, 상기 경고단계에서는 상기 수배전반의 열영상에서 최고온도가 발생하는 위치가 상기 대상지정이미지 또는 영상에서의 고온특정위치가 아닐 경우 알람을 발생시킨다. In the temperature comparison step, the location where the highest temperature occurs in the thermal image of the switchboard is compared with the high temperature specific location in the target-designated image or video, and in the warning step, the location where the highest temperature occurs in the thermal image of the switchboard is compared. If the high temperature is not in a specific location in the target image or video, an alarm is generated.
또한, 상기 데이터베이스에 저장된 이미지 또는 영상의 온도분포데이터에는, 최저온도가 발생하는 위치를 특정한 저온특정위치가 포함되어 있다. Additionally, the temperature distribution data of the image or video stored in the database includes a low temperature specific location that specifies the location where the lowest temperature occurs.
상기 온도비교단계에서는 상기 수배전반의 열영상에서 최저온도가 발생하는 위치와 상기 대상지정이미지 또는 영상에서의 저온특정위치를 비교하며, 상기 경고단계에서는 상기 수배전반의 열영상에서 최저온도가 발생하는 위치가 상기 대상지정이미지 또는 영상에서의 저온특정위치가 아닐 경우 알람을 발생시킨다. In the temperature comparison step, the location where the lowest temperature occurs in the thermal image of the switchboard is compared with the low temperature specific location in the target-designated image or video, and in the warning step, the location where the lowest temperature occurs in the thermal image of the switchboard is compared. If it is not a low temperature specific location in the target designated image or video, an alarm is generated.
상기 보완단계는 상기 경고단계에서 알람 발생시 외부입력을 통해 문제가 없다고 입력되면, 이를 저장하여 알람을 발생시킨 해당 조건에서는 추후에 더 이상 알람을 발생시키지 않도록 한다. In the supplementary step, when an alarm occurs in the warning step and it is input that there is no problem through an external input, this is stored and the alarm is no longer generated in the future under the conditions that generated the alarm.
위와 같이 본 발명은 이미지센서를 통해 엣지를 추출하고, 엣지의 안쪽에 열영상을 합성한 후 외부로 표시함으로서, 사용자가 촬영된 수배전반의 형상을 명확하게 인지하면서 각 부위의 열분포를 쉽게 파악할 수 있다. As described above, the present invention extracts the edge through an image sensor, composites the thermal image inside the edge, and displays it on the outside, allowing the user to clearly recognize the shape of the photographed switchboard and easily determine the heat distribution of each part. .
또한, 촬영된 수배전반의 온도분포와 데이터베이스에 저장된 온도분포데이터를 비교하여, 수배전반의 어느 부위가 과열 또는 단락되었는지 여부를 쉽게 파악할 수 있다. In addition, by comparing the temperature distribution of the photographed switchboard with the temperature distribution data stored in the database, it is possible to easily determine which part of the switchboard is overheated or short-circuited.
뿐만 아니라, 본 발명은 촬영되는 수배전반의 온도분포를 통해 허용범위 이상의 과열이 발생하기 시작하면 외부로 알람을 발생시킴으로서, 화재 등이 발생하기 전에 미리 알려주어 대형사고를 사전에 대처 및 방지하도록 할 수 있다. In addition, the present invention generates an external alarm when overheating beyond the allowable range begins to occur through the temperature distribution of the distribution board being photographed, so that a fire, etc. can be notified in advance before it occurs, allowing for proactive response and prevention of major accidents. there is.
추가적으로 상기 이미지 제어 모듈은 화상의 셰이딩 강도를 추정하는 셰이딩 추정부와, 셰이딩 강도마다의 무채색 판정 범위를 미리 기억하고, 추정한 셰이딩 강도에 대응하는 무채색 판정 범위를 색공간으로 설정하는 광원색 추정부와, 화상 중의 화소의 색좌표를 산출하고, 설정한 무채색 판정 범위에 포함되는 색좌표를 갖는 화소의 화소값에 기초하여 화이트 밸런스 게인을 산출하는 보정 계수 산출부와, 산출한 화이트 밸런스 게인을 이용하여 화상의 화이트 밸런스를 보정하는 보정부를 구비한다.Additionally, the image control module includes a shading estimation unit that estimates the shading intensity of the image, a light source color estimation unit that stores in advance the achromatic judgment range for each shading intensity, and sets the achromatic judgment range corresponding to the estimated shading intensity to a color space; , a correction coefficient calculation unit that calculates the color coordinates of the pixels in the image and calculates the white balance gain based on the pixel value of the pixel whose color coordinates are included in the set achromatic judgment range, and uses the calculated white balance gain to calculate the color coordinates of the image. A correction unit for correcting white balance is provided.
따라서 본 발명은 광원을 적절히 추정하고 색 감퇴를 억제하여 화이트 밸런스를 보정할 수 있다.Therefore, the present invention can correct white balance by appropriately estimating the light source and suppressing color fading.
100 : 열영상 이미지 센서
110 : 실영상 색공간 변환부
120 : 실영상 화이트 밸런스 조정부
122 : 입력부
123 : 룩업테이블
130 : 실영상 색온도 검출부
150 : PIR 센서
160 : 이미지 제어모듈
170 : 모니터링부
181 : 온도 모니터링부
182 : 영상 획득부
184 : 관리자 단말
183 : 영상 저장부
185 : 학습 모듈
191 : A/D변환모듈
192 : 분석모듈
193 : 통신부
194 : 알림부
195 : 분석 가공부
200 : 자외선 이미지 센서
210 : 문제발생 영역부
220 : 메모리100: thermal image sensor
110: Real image color space conversion unit
120: Real image white balance adjustment unit
122: input unit
123: Lookup table
130: Real image color temperature detection unit
150: PIR sensor
160: Image control module
170: monitoring unit
181: Temperature monitoring unit
182: Image acquisition unit
184: Administrator terminal
183: video storage unit
185: Learning module
191: A/D conversion module
192: Analysis module
193: Department of Communications
194: Notification unit
195: Analysis processing department
200: ultraviolet image sensor
210: Problem area
220: memory
Claims (5)
상기 매칭단계에서의 문제발생 영역으로 지정은,
실영상에 기초하여, 실영상 이미지 센서의 수배전반 시스템 내 자외선 파장이 방출된 영역을 문제발생 영역으로 결정하여 지정하는 것을 특징으로 하는 일체형 수배전반 열화 방지 시스템을 이용한 열화 방지 방법.A real image capturing step of capturing a real image corresponding to the enclosed space of the switchgear using a real image image sensor 200; A thermal image capturing step of capturing a thermal image corresponding to the enclosed space of the switchgear using the thermal image sensor 100; A composite step of generating a composite image by extracting edges of the real image and synthesizing the thermal image to overlap the edges; A matching step of comparing and matching the real image with a plurality of images or images stored in a database and then designating an image or image with a shape closest to the real image as a problem area; a display step of externally displaying the composite image and displaying the problem area designated in the matching step as a name corresponding to the enclosed space of the switchgear; The database stores temperature distribution data for a plurality of problem area images or images, temperature distribution for the thermal image corresponding to the enclosed space of the switchboard, and temperature distribution for the problem area image or video specified in the matching step. a temperature comparison step of comparing temperature distribution data stored in the database; A warning step of generating an alarm when the temperature distribution of the thermal image corresponding to the enclosed space of the switchgear compared in the temperature comparison step is outside the allowable range of the temperature distribution data of the problem area image or video; Includes,
Designation as a problem area in the matching step is,
A deterioration prevention method using an integrated switchgear deterioration prevention system, characterized in that, based on the real image, the area where ultraviolet wavelengths are emitted within the switchboard system of the real image sensor is determined and designated as a problem area.
상기 매칭단계에서,
문제발생 영역 이미지 또는 영상의 YCbCr 색공간 정보에 대해 화이트 밸런스를 조정하기 위한 컬러이득을 산출하고, 산출된 컬러이득에 따라 화이트 밸런스를 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 수배전반 열화 방지 시스템을 이용한 열화 방지 방법.
In claim 1,
In the matching step,
An integrated switchgear deterioration prevention system further comprising the step of calculating a color gain for adjusting the white balance for the YCbCr color space information of the image or video in the problem area, and adjusting the white balance according to the calculated color gain. Deterioration prevention method using .
실영상 정보를 YCbCr 색공간 정보로 변환하는 실영상 색공간 변환부(110);
실영상 색공간 변환부에 의해 변환된 YCbCr 색공간 정보에 대해 화이트 밸런스를 조정하기 위한 컬러이득을 산출하고,
산출된 컬러이득에 따라 화이트 밸런스를 조정하는 실영상 화이트 밸런스 조정부(120);
광원의 거리 및 조도값과 컬러이득에 대응되는 색온도가 기록된 데이터베이스와, 입력부에 입력된 광원의 거리 및 조도값과 실영상 화이트 밸런스 조정부에서 적용한 컬러이득에 대응되는 색온도값을 데이터베이스에 기록된 정보를 이용하여 산출하는 실영상 색온도 검출부(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 수배전반 열화 방지 시스템.
Using a real image sensor, the image corresponding to the enclosed space of the switchgear is compared and matched with a plurality of images or videos stored in the database, and then the image or video with the closest shape to the actual image is selected as the problem area. specify,
A real image color space conversion unit 110 that converts real image information into YCbCr color space information;
Calculate the color gain for adjusting the white balance for the YCbCr color space information converted by the real image color space conversion unit,
A real image white balance adjustment unit 120 that adjusts the white balance according to the calculated color gain;
A database in which the distance and illuminance value of the light source and the color temperature corresponding to the color gain are recorded, and the color temperature value corresponding to the distance and illuminance value of the light source input to the input unit and the color gain applied in the real image white balance adjustment unit are recorded in the database. An integrated switchgear deterioration prevention system comprising a real image color temperature detection unit 130 that calculates using .
상기 문제발생 영역을 촬영한 이미지에 기초하여, 수배전반 시스템 내 자외선 파장이 방출된 문제발생 영역을 결정하는 문제발생 영역부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 수배전반 열화 방지 시스템.
In claim 3,
An integrated switchgear deterioration prevention system comprising a problem area unit that determines a problem area in which ultraviolet rays are emitted within the switchgear system, based on images taken of the problem area.
열영상 이미지 센서로부터 상기 문제발생 영역의 열영상을 수신하며,
PIR 센서(150)로부터 밀폐 공간 내의 수배전반 전선 등의 미세 움직임을 감지하는 경우, 해당 신호 변화를 전달받는 이미지 제어모듈(160);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 수배전반 열화 방지 시스템.In claim 4
Receives thermal images of the problem area from a thermal image sensor,
An integrated switchgear deterioration prevention system further comprising: an image control module 160 that receives the corresponding signal change when the PIR sensor 150 detects minute movements of switchgear wires in an enclosed space.
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