基于可见光图像识别的绝缘子污秽等级判别方法研究

发布时间：2021-04-10 06:01

　　污染日益加剧的自然环境使直接显露在大气中的绝缘子表面积累污秽的速度在加快、程度在加重,而且日益推广的高压输电和不断提升的线路电压等级以及加速扩建的电气化铁路接触网,使得绝缘子产生污闪事故的可能性大大增加了。因此,为了减少绝缘子污闪事故,首先需要及时检测绝缘子表面的污秽状况。本文将数字图像处理技术与人工智能算法结合在一起,以绝缘子人工污秽实验获取的绝缘子可见光图像为研究对象,构建了基于可见光图像识别的绝缘子污秽级别的判别模型。本文首先分析出了绝缘子可见光图像与绝缘子的污秽状态存在对应关系,在较为理想的实验室环境中对绝缘子进行了人工污秽实验,并采用性能优越的相机获取了大量的绝缘子可见光图像。其次鉴于目前可见光成像设备的性能在不断提升,改进了绝缘子图像的处理流程,即只要对图像进行转换、分解、分割、修正去噪就可以使图像的目标特征凸显出来。再其次为了选取可见光图像的最佳特征信息以提高绝缘子污秽等级的判别准确率,计算了多个图像的特征量并依据污秽等级进行了统计分析,而且通过费希尔准则函数计算它们的分类效果值来确定选取的特征量,得到了带有污秽等级标签的训练集数据和测试集数据。最后基于最小二乘支持向量机... 

【文章来源】：华东交通大学江西省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

绝缘子人工污秽实验所需物料

表 2-4 下表面氯化钠和高岭土所需要的量Tab.2-4 The amount of NaCl and Al203·2Si02·2H20 for the lower surface 0 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ)0~105.24 105.24~210.48 210.48~350.8 350.8~877 877~1227.8)0~631.44 631.44~1262.8 1262.8~1834.8 1834.8~5262 5262~7366.8 2-3 计算的各个污秽等级所需的 NaCl 和高岭土所需的量可知，绝缘子需的污秽物较少。为了小误差地控制所需的各种污秽等级的污秽量，本精度的电子天平称量各污秽等级所需的氯化钠和高岭土。本次实验采用 2-2 所示，此电子天平的量程值为 30g、分度值为 0.001g。

见光图像的获取与分类绝缘子晾干后，为了得到绝缘子可见光图像，需要使用可见见光图像，并对各污秽等级的可见光图像进行分类。可见光图像的拍摄可见光成像设备，以及不同光照强度的拍摄环境和不同的拍光图像的特征有很大的影响。本文拍摄所使用的可见光图像 Mark Ⅱ，如图 2-3 所示，此图像拍摄设备功能强大，有较好然晾干的绝缘子竖直平放在平整的实验桌上，打开实验室的尽可能拍摄到绝缘子的上盘面，拍摄角度为水平向下 45 度摄设备有调焦功能，而且拍摄时屏幕上有固定位置的水平线所以在一定范围内拍摄的距离对可见光图像的特点影响不大中，拍摄距离在 1~2m 之间。


本文编号：3129100