1.一种智能化脏污程度判断的绝缘子冲洗系统,其特征在于,车架(1)上从前往后依次安装基准绝缘子(9)、高清摄像头组(6)、探照灯(8)、双自由度水炮装置(5)、离心泵(4)、控制箱(3)和水箱(2);
所述双自由度水炮装置(5)包括由回转电机(51)、回转减速器(52)以及回转支承(58)所构成的回转传动模组,由俯仰电机(53)、俯仰减速器(54)以及炮杆(55)所构成的俯仰传动模组,由炮体(56)以及底座(59)所构成的防护结构,以及安装在炮杆(55)上的双目定位摄像头(7);所述回转支承(58)和炮杆(55)上设置有限位传感器(57);
所述高清摄像头组(6)的摄像头底座(62)通过支架(67)安装在车架(1)上;支架(67)上设置高度调节马达(61),高度调节马达(61)通过齿形带(65)传动来调节单目高清摄像头(63)的高度;摄像头底座(62)上设置水平调节马达(66),水平调节马达(66)通过齿形带(65)传动来调节单目高清摄像头(63)的水平转动;单目高清摄像头(63)的顶部设置防水挡板(64);
所述控制箱(3)内设置PLC控制器、计算机、驱动控制器和电磁阀;计算机连接双目定位摄像头(7)和单目高清摄像头(63);PLC控制器连接回转电机(51)与俯仰电机(53)、水平调节马达(66)与高度调节马达(61);
所述双自由度水炮装置(5)通过水管连接离心泵(4),再通过水管连接到水箱(2)来吸水;
所述计算机中设置绝缘子定位和脏污程度识别程序、绝缘子冲洗控制程序。
2.根据权利要求1所述的一种智能化脏污程度判断的绝缘子冲洗系统,其特征在于,所述绝缘子定位和脏污程度识别程序具体为:步骤1:首先将双目定位摄像头(7)采集的图像进行灰度化处理,每个像素点取灰度值,并标记绝缘子内部灰度平均值,根据采集的绝缘子图片的形状特征与纹理特征,对不同背景环境下的特征值进行区分,通过深度学习算法,训练对绝缘子的识别;
步骤2:由于同一物体在外界环境相同的条件下,在左右两摄像头中的成像像素点一一对应的关系,根据变换矩阵及两摄像头的空间位置差,还原绝缘子中心特征点的空间坐标,PLC控制器根据三维坐标调节炮杆(55)对准目标绝缘子;
步骤3:根据双目定位摄像头(7)与单目高清摄像头(63)的空间坐标差,以及炮杆(55)现有旋转角,运用空间旋转矩阵将目标绝缘子坐标转化到以单目高清摄像头(63)为原点的坐标系内,PLC控制器根据转换后的坐标,调节单目高清摄像头(63)转角,使之对准目标绝缘子拍摄高清图片;
步骤4:根据颜色空间理论,计算单目高清摄像头(63)所拍摄的高清图像中目标绝缘子的颜色均值X1、中值X2、方差X3、极差X4、偏度值X5、峰度值X6、能量值X7以及熵值X8,计算目标绝缘子总颜色特征函数P1=f(X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8);
步骤5:根据灰度共生矩阵GLCM,计算不同灰度值i的层状分布图,生成目标绝缘子边缘纹理图像特征函数P2=f(i1,i2,i3,i4,i5,i6);
步骤6:将目标绝缘子与基准绝缘子(9)的两特征函数进行对比,计算偏离值,根据偏离值对目标绝缘子的脏污程度进行评估。
3.根据权利要求2所述的一种智能化脏污程度判断的绝缘子冲洗系统,其特征在于,所述脏污程度分为五类:A:很轻、B:轻、C:中等、D:重、E:很重。
4.根据权利要求2所述的一种智能化脏污程度判断的绝缘子冲洗系统,其特征在于,所述步骤3中空间坐标的转换具体为:
计算目标绝缘子位于双目定位摄像头(7)的坐标系1中的三维坐标(x1,y1,z1),并计算炮杆(55)当前转角θ;由于单目高清摄像头(63)坐标原点O2在坐标系1中的坐标为固定值,且符合空间旋转矩阵E的矢量计算,于是通过空间旋转位移矩阵方程E,得到目标绝缘子位于坐标系2下的三维坐标(x2,y2,z2)。
5.根据权利要求1所述的一种智能化脏污程度判断的绝缘子冲洗系统,其特征在于,所述绝缘子冲洗控制程序具体为:
在炮杆(55)瞄准目标绝缘子后,将目标绝缘子与干净的基准绝缘子(9)的两特征函数进行对比,计算偏离值,根据偏离值对目标绝缘子的脏污程度进行评估,若脏污程度低于设定安全值,则跳过该绝缘子,识别下一个目标;若脏污程度高于设定安全值,则计算机发送信号,驱动控制器打开电磁阀,对目标绝缘子进行冲洗。
6.根据权利要求5所述的一种智能化脏污程度判断的绝缘子冲洗系统,其特征在于,所述目标绝缘子与干净的基准绝缘子(9)对比时,通过探照灯(8)提供辅助光源,保证目标绝缘子与干净的基准绝缘子(9)拥有同一光照条件且方向相同。