电力设备X射线图像质量判定及预处理系统的设计与实现
发布时间：2022-01-23 23:46
近年来,基于X射线数字成像检测技术的数字化日趋高效率和高精度,在电力设备的质量检测、缺陷评估等技术领域,X射线数字成像检测得到了广泛应用。目前电力行业没有行业统一的图像处理软件,而由探测器厂商提供的软件仅涵盖基础功能,且其中存在很多待解决的问题,如没有图像质量判定、图像轮廓拟合、畸变修正等核心功能。本文设计与实现了一款桌面软件系统。该系统针对便携式设备拍摄的电力设备X射线图像,提供图像质量的标准化判定,实现多种图像处理功能。本文研究内容分为三部分:电力设备X射线图像的质量判定,图像处理的算法设计以及系统的设计和实现。1.图像的质量判定:本文设计了符合电力设备X射线图像的质量判定模型,并实现了图像质量判定自动化流程。首先,自动识别图像中双丝像质计的位置;接着,计算相关判定指标;最后,综合各项指标范围,给出图像质量的判定结果。2.图像处理的算法设计:本文设计了适合电力设备X射线图像的图像增强算法、图像轮廓拟合算法和图像畸变修正算法。图像增强算法综合使用了小波变换、伽马变换及直方图正规化三种增强算法;图像轮廓拟合算法是先使用Canny算法进行边缘检测,再对边缘二值图像使用基于拓扑结构的轮廓拟...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
第I类耐张线夹图像
电子科技大学硕士学位论文8第二章软件需求与关键技术2.1电力设备X射线图像概述X射线图像是采用计算机数字图像处理技术与X射线放射技术而形成的数字图像。数字射线成像系统的设备成像方式，主要有直接数字化、间接数字化、后数字化，其中，直接数字化包括面阵探测器和线阵探测器；间接数字化主要包括CR、影像增强器；后数字化为通常的胶片数字化扫描仪，但数字图像质量较差。随着X射线探测设备的小型化，X射线数字成像技术越来越多地应用在航空、电力、石油、食品等工业领域，成为故障检测较为有效的手段[44-46]。本系统所处理的X射线图像均由包含数字射线成像系统的便携式设备采集生成。系统中处理的图像主要涉及两种电力设备，分别为输电线路耐张线夹[47]与GIS设备。耐张线夹的图像如图2-1、图2-2所示，GIS的图像如图2-3所示。图2-1第I类耐张线夹图像图2-2第II类耐张线夹图像
第二章软件需求与关键技术9图2-3GIS设备图像2.2软件需求分析本系统以电力设备X射线图像质量合格性判定、图像标准化处理、电力设备缺陷人工预检测为目标，需要兼容不同探测器厂商X射线检测设备生成的数字图像。现场检测人员可在系统中打开不同的电力设备X射线图像，并对该图像进行质量判定，再使用系统提供的图像预处理功能，及时发现电力设备的缺陷，以及上传有效的X射线的图片。系统的核心服务对象为现场检测人员。一方面，系统帮其对X射线图像进行标准化的质量判定，另一方面，系统辅助现场检测人员尽早发现电力设备的缺陷并及时处理。2.2.1软件功能需求在软件功能方面，系统需提供以下功能：1．系统需处理多灰度值位数、多格式的X射线图像。灰度值位数包括12bit、14bit、16bit，图像格式包括RAW、HRAW、PNG、TIFF等。2．系统需制定标准化的X射线图像质量判定模型，提供质量判定的流程。3．系统需提供图像增强功能、图像轮廓拟合功能及图像畸变修正的功能。4．在图像经过增强、轮廓拟合及畸变修正后，系统需提供标注图片的功能，用以标注图像中电力设备重要部件之间的距离，以尽早发现电力设备的缺陷。2.2.2系统性能需求在系统性能方面，系统具有以下要求：1．图像质量判定的准确性。由于图像质量判定结果直接决定现场的检测人员是否需重复检测，故在保证图像质量判定流程合理性的前提下，图像质量判定的
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进Sobel算子的边缘检测算法研究[J]. 胡徐怡,王超,厉丹. 福建电脑. 2018(09)
[2]基于中值滤波和直方图均衡化的图像增强方法研究[J]. 苗水清,张静,黄昌军. 无线互联科技. 2017(22)
[3]无损检测技术在电力系统中的应用[J]. 曲晶岩. 技术与市场. 2017(09)
[4]图像增强算法综述[J]. 王浩,张叶,沈宏海,张景忠. 中国光学. 2017(04)
[5]中国射线检测技术现状及研究进展[J]. 邬冠华,熊鸿建. 仪器仪表学报. 2016(08)
[6]X射线数字成像技术在开关设备缺陷诊断中的应用[J]. 向真,张欣,黄荣辉,曾乔迪,江韬. 高压电器. 2016(02)
[7]国内外工业便携式X射线机的发展[J]. 黄新超. 无损检测. 2015(10)
[8]电力设备无损检测技术研究[J]. 孙言蓓. 中国高新技术企业. 2015(27)
[9]基于支持向量回归机的X射线图像畸变校正研究（英文）[J]. 袁泽慧,李世中. Journal of Measurement Science and Instrumentation. 2015(03)
[10]基于Canny算子的图像边缘检测优化算法[J]. 徐亮,魏锐. 科技通报. 2013(07)
硕士论文
[1]基于X射线成像技术的耐张线夹检测系统设计与应用研究[D]. 杨帆.陕西理工大学 2018
[2]X射线数字成像技术在电力金具及导线检测中的应用研究[D]. 吕占杰.华北电力大学 2015
[3]基于偏微分方程的图像去噪与增强研究[D]. 孔平.南京理工大学 2012
[4]基于小波变换的图像增强研究[D]. 丁西明.安徽大学 2010
[5]基于Hough变换的几何规则零件二维尺寸测量的算法研究[D]. 程志辉.湖北工业大学 2009
[6]Hough变换及改进算法与线段检测[D]. 陈洪波.广西师范大学 2004
本文编号：3605395
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
第I类耐张线夹图像
电子科技大学硕士学位论文8第二章软件需求与关键技术2.1电力设备X射线图像概述X射线图像是采用计算机数字图像处理技术与X射线放射技术而形成的数字图像。数字射线成像系统的设备成像方式，主要有直接数字化、间接数字化、后数字化，其中，直接数字化包括面阵探测器和线阵探测器；间接数字化主要包括CR、影像增强器；后数字化为通常的胶片数字化扫描仪，但数字图像质量较差。随着X射线探测设备的小型化，X射线数字成像技术越来越多地应用在航空、电力、石油、食品等工业领域，成为故障检测较为有效的手段[44-46]。本系统所处理的X射线图像均由包含数字射线成像系统的便携式设备采集生成。系统中处理的图像主要涉及两种电力设备，分别为输电线路耐张线夹[47]与GIS设备。耐张线夹的图像如图2-1、图2-2所示，GIS的图像如图2-3所示。图2-1第I类耐张线夹图像图2-2第II类耐张线夹图像
第二章软件需求与关键技术9图2-3GIS设备图像2.2软件需求分析本系统以电力设备X射线图像质量合格性判定、图像标准化处理、电力设备缺陷人工预检测为目标，需要兼容不同探测器厂商X射线检测设备生成的数字图像。现场检测人员可在系统中打开不同的电力设备X射线图像，并对该图像进行质量判定，再使用系统提供的图像预处理功能，及时发现电力设备的缺陷，以及上传有效的X射线的图片。系统的核心服务对象为现场检测人员。一方面，系统帮其对X射线图像进行标准化的质量判定，另一方面，系统辅助现场检测人员尽早发现电力设备的缺陷并及时处理。2.2.1软件功能需求在软件功能方面，系统需提供以下功能：1．系统需处理多灰度值位数、多格式的X射线图像。灰度值位数包括12bit、14bit、16bit，图像格式包括RAW、HRAW、PNG、TIFF等。2．系统需制定标准化的X射线图像质量判定模型，提供质量判定的流程。3．系统需提供图像增强功能、图像轮廓拟合功能及图像畸变修正的功能。4．在图像经过增强、轮廓拟合及畸变修正后，系统需提供标注图片的功能，用以标注图像中电力设备重要部件之间的距离，以尽早发现电力设备的缺陷。2.2.2系统性能需求在系统性能方面，系统具有以下要求：1．图像质量判定的准确性。由于图像质量判定结果直接决定现场的检测人员是否需重复检测，故在保证图像质量判定流程合理性的前提下，图像质量判定的
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进Sobel算子的边缘检测算法研究[J]. 胡徐怡,王超,厉丹. 福建电脑. 2018(09)
[2]基于中值滤波和直方图均衡化的图像增强方法研究[J]. 苗水清,张静,黄昌军. 无线互联科技. 2017(22)
[3]无损检测技术在电力系统中的应用[J]. 曲晶岩. 技术与市场. 2017(09)
[4]图像增强算法综述[J]. 王浩,张叶,沈宏海,张景忠. 中国光学. 2017(04)
[5]中国射线检测技术现状及研究进展[J]. 邬冠华,熊鸿建. 仪器仪表学报. 2016(08)
[6]X射线数字成像技术在开关设备缺陷诊断中的应用[J]. 向真,张欣,黄荣辉,曾乔迪,江韬. 高压电器. 2016(02)
[7]国内外工业便携式X射线机的发展[J]. 黄新超. 无损检测. 2015(10)
[8]电力设备无损检测技术研究[J]. 孙言蓓. 中国高新技术企业. 2015(27)
[9]基于支持向量回归机的X射线图像畸变校正研究（英文）[J]. 袁泽慧,李世中. Journal of Measurement Science and Instrumentation. 2015(03)
[10]基于Canny算子的图像边缘检测优化算法[J]. 徐亮,魏锐. 科技通报. 2013(07)
硕士论文
[1]基于X射线成像技术的耐张线夹检测系统设计与应用研究[D]. 杨帆.陕西理工大学 2018
[2]X射线数字成像技术在电力金具及导线检测中的应用研究[D]. 吕占杰.华北电力大学 2015
[3]基于偏微分方程的图像去噪与增强研究[D]. 孔平.南京理工大学 2012
[4]基于小波变换的图像增强研究[D]. 丁西明.安徽大学 2010
[5]基于Hough变换的几何规则零件二维尺寸测量的算法研究[D]. 程志辉.湖北工业大学 2009
[6]Hough变换及改进算法与线段检测[D]. 陈洪波.广西师范大学 2004
本文编号：3605395
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