基于红外热像及人工智能的绝缘子污秽等级识别方法研究
发布时间：2021-06-27 18:24
随着环境污染的日益加剧和电网规模的不断扩大,污闪事故频繁发生,严重影响着电力的安全、稳定、可靠传输。绝缘子污秽等级的安全、准确监测是电力系统高电压绝缘领域的一个热门课题,也是一个难点课题,它对于污闪问题的解决具有重要意义。本文首次提出了一种基于红外热像特征与人工智能的绝缘子污秽等级测量新方法。在综合考虑湿度及电压对污秽特征影响的基础上,系统地从理论、算法、实验等方面研究了该方法的可行性和准确性。该方法的优点在于可实现绝缘子污秽的非接触性测量,不易受电磁干扰,安全、经济、准确、便捷。本文研究采用高分辨率红外摄像仪采集污秽绝缘子图像。针对污秽绝缘子红外热像低对比度、大噪声的特点,提出了一种基于Bayes估计的小波自适应绝缘子红外热像去噪方法,采用无偏最小方差估计准则对不同尺度空间和不同方向上信号的小波系数进行自适应估计,以后验概率均值作为小波系数的估计,然后对小波系数进行小波逆变换得到去噪后图像。该方法最大程度地保留了图像的信息,具有良好的去噪效果。数值试验证明,与固定阈值法和极大极小阈值法比较,运用该方法去噪后的图像具有更高的信噪比（SNR）和更小的最小均方误差（MSE）。研究感兴趣的区...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
绝缘子一维灰度直方图
景内部的像素灰度级较为均匀，像素灰度与其，集中在对角线附近，在远离对角线的区域了噪声及边缘的灰度分布，这是由于噪声及边度均值差异较大造成的。采用二维直方图法进佳的的二维阈值，通常采用二维最大熵法[147灰度直方图的 XOY 灰度平面图(图中 L 为灰 区分别代表目标和背景,远离对角线的 C 区和 D 区包含的是边界和噪声信息，概率较小维最大熵法来确定最佳阈值。二维最大熵阈值息，具有较好的抗噪性和较高的精确性，但由时对信息的搜索必须遍历整个二维直方图，难以实时处理。为此，研究人员提出了一最大熵遗传算法、条件熵法等。
i 为横坐标，以 p(i)为纵坐标做出灰度直方图； m(0)=(p(0)+p(252)+p(253)+p(254)+p(255))/5，采用下式每 5 点（奇点），平滑直方图：m(i)=m(i-1)+(p(i)-p(j))/5 =i–5,若 j≤0 则 j=j+256； p(i) =m(i) ，以 i 为横坐标，以 p(i)为纵坐标，画出平滑后的索直方图的极大值（波峰）；索两波峰间的极小值 T，即波谷； T 为分割门限分割图像，得到绝缘子二值图f ( x,y)={fxyTfxyT<≥0,(,)1,(,)f ( x,y)为图像中任意点的像素值。绝缘子二值图与滤波后绝缘子图像相乘得到分割后绝缘子图像面切割出来。
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用红外图像特征和径向基概率神经网络识别不同湿度条件下绝缘子的污秽等级[J]. 何洪英,姚建刚,蒋正龙,李伟伟. 中国电机工程学报. 2006(08)
[2]一种基于Bayes估计的小波自适应绝缘子红外图像去噪方法[J]. 何洪英,姚建刚,王玲. 电工技术学报. 2006(01)
[3]基于最小二乘支持向量机的绝缘子等值附盐密度预测[J]. 焦尚彬,刘丁,郑岗,张青. 中国电机工程学报. 2006(02)
[4]基于支持向量机的高压绝缘子污秽等级红外热像检测[J]. 何洪英,姚建刚,蒋正龙,汪新秀,李伟伟. 电力系统自动化. 2005(24)
[5]一种用于绝缘子泄漏电流在线监测的宽频带微电流传感器的特性研究[J]. 陈攀,孙才新,米彦,姚陈果,肖立. 中国电机工程学报. 2005(24)
[6]基于有限元和神经网络方法对超高压合成绝缘子均压环结构优化的研究[J]. 司马文霞,杨庆,孙才新,Shesha H.Jayaram,Edward A.Cherney. 中国电机工程学报. 2005(17)
[7]一种覆冰污秽绝缘子闪络电压的理论计算模型[J]. 刘煜,孙新良,刘基勋. 电网技术. 2005(14)
[8]高海拔下不同伞形结构750kV合成绝缘子短样交流污秽闪络特性及其比较[J]. 蒋兴良,张志劲,胡建林,舒立春,孙才新. 中国电机工程学报. 2005(12)
[9]1000kV级交流输电线路用复合绝缘子可行性探讨[J]. 吴光亚,张锐. 电瓷避雷器. 2005(03)
[10]运行多年RTV涂料绝缘子表面涂层老化分析研究[J]. 高海峰,贾志东,关志成. 中国电机工程学报. 2005(09)
本文编号：3253369
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
绝缘子一维灰度直方图
景内部的像素灰度级较为均匀，像素灰度与其，集中在对角线附近，在远离对角线的区域了噪声及边缘的灰度分布，这是由于噪声及边度均值差异较大造成的。采用二维直方图法进佳的的二维阈值，通常采用二维最大熵法[147灰度直方图的 XOY 灰度平面图(图中 L 为灰 区分别代表目标和背景,远离对角线的 C 区和 D 区包含的是边界和噪声信息，概率较小维最大熵法来确定最佳阈值。二维最大熵阈值息，具有较好的抗噪性和较高的精确性，但由时对信息的搜索必须遍历整个二维直方图，难以实时处理。为此，研究人员提出了一最大熵遗传算法、条件熵法等。
i 为横坐标，以 p(i)为纵坐标做出灰度直方图； m(0)=(p(0)+p(252)+p(253)+p(254)+p(255))/5，采用下式每 5 点（奇点），平滑直方图：m(i)=m(i-1)+(p(i)-p(j))/5 =i–5,若 j≤0 则 j=j+256； p(i) =m(i) ，以 i 为横坐标，以 p(i)为纵坐标，画出平滑后的索直方图的极大值（波峰）；索两波峰间的极小值 T，即波谷； T 为分割门限分割图像，得到绝缘子二值图f ( x,y)={fxyTfxyT<≥0,(,)1,(,)f ( x,y)为图像中任意点的像素值。绝缘子二值图与滤波后绝缘子图像相乘得到分割后绝缘子图像面切割出来。
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用红外图像特征和径向基概率神经网络识别不同湿度条件下绝缘子的污秽等级[J]. 何洪英,姚建刚,蒋正龙,李伟伟. 中国电机工程学报. 2006(08)
[2]一种基于Bayes估计的小波自适应绝缘子红外图像去噪方法[J]. 何洪英,姚建刚,王玲. 电工技术学报. 2006(01)
[3]基于最小二乘支持向量机的绝缘子等值附盐密度预测[J]. 焦尚彬,刘丁,郑岗,张青. 中国电机工程学报. 2006(02)
[4]基于支持向量机的高压绝缘子污秽等级红外热像检测[J]. 何洪英,姚建刚,蒋正龙,汪新秀,李伟伟. 电力系统自动化. 2005(24)
[5]一种用于绝缘子泄漏电流在线监测的宽频带微电流传感器的特性研究[J]. 陈攀,孙才新,米彦,姚陈果,肖立. 中国电机工程学报. 2005(24)
[6]基于有限元和神经网络方法对超高压合成绝缘子均压环结构优化的研究[J]. 司马文霞,杨庆,孙才新,Shesha H.Jayaram,Edward A.Cherney. 中国电机工程学报. 2005(17)
[7]一种覆冰污秽绝缘子闪络电压的理论计算模型[J]. 刘煜,孙新良,刘基勋. 电网技术. 2005(14)
[8]高海拔下不同伞形结构750kV合成绝缘子短样交流污秽闪络特性及其比较[J]. 蒋兴良,张志劲,胡建林,舒立春,孙才新. 中国电机工程学报. 2005(12)
[9]1000kV级交流输电线路用复合绝缘子可行性探讨[J]. 吴光亚,张锐. 电瓷避雷器. 2005(03)
[10]运行多年RTV涂料绝缘子表面涂层老化分析研究[J]. 高海峰,贾志东,关志成. 中国电机工程学报. 2005(09)
本文编号：3253369
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/rengongzhinen/3253369.html
