基于红外与可见光图像配准的电力设备检测系统研究与应用

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下迸行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：勿I学位论文版权使用授权书．0A毛B本学位论文作者完全了解安徽大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索

2、，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学化论文在解密后适用本授权书)导师签名：擘妄√签字日期：j，坩年舌月莎日安徽大学硕士学位论文摘要作为一种快速、无损、非接触性的状态检测技术，红外热成像检测能够在不影响生产的状态下对电力设备进行故障检测，随着近年来红外测温设备的不断发展，红外热成像检测技术在电力系统的故障检测中得到了快速普及，但是由于现阶段的红外热成像检测工作仍然依靠人工方式进行且难以有效整合多种类红外测温设备进行协同工作，因此无法保证检测的效率与精度。本文在深入总结分析当前电气设备红外检测全方位、自动化、智能化的应用需求的基础上，对红外热像

3、仪标定技术、高压开关柜的红外与可见光图像的配准技术展开了重点研究，并最终将研究成果应用到了电力设备的自动化智能检测系统之中。本文的主要工作如下所述：绪论部分介绍了红外热像检测技术的背景、意义以及在当前电力系统中的应用现状及发展趋势，并陈述了存在与红外热像检测技术中的红外与可见光图像配准问题，最后交代了本文的内容安排。在第二章中，从红外热像仪的成像机理出发，细致地描述了红外热像仪的针孔成像模型，研究了一些经典的可见光摄像机的标定方法，并针对红外热像仪的成像特点，设计了一套适用于红外热像仪标定的基于三目视觉的标定系统，标定的实验结果表明该系统能够精确标定出红外热像仪的内外参

4、数，具有实用性；第三章对图像配准算法进行了概述并介绍了图像的几何变换模型，随后对不同的可见光图像配准算法的优缺点进行了分析，最后本文针对电力设备的具体应用场合，结合红外热图像的特点，提出了一种适用于高压开关柜红外窗口环境下的红外与可见光图像配准的算法，即使用已标定的红外热像仪与可见光摄像机对开关柜进行拍摄并存入模板图像库，接着对模板图像在极线约束的条件下进行配准，然后将红外热图像与模板红外图像进行基于SURF特征的配准，最后完成高压开关柜的红外与可见光图像的配准。本章的最后给出了配准的实验结果。本文第四章介绍了变电站高压一体化温度监测系统的项目背景，并对系统进行了需求分

5、析、框架设计、数据库设计以及结构设计，随后描述了系统的工作流程并给出了系统实现的软硬件环境。第五章首先介绍了系统实现所需的关键技术，然后给出了变电站高压一体化Abstract温度监测系统的具体实现。第六章中总结了全文的工作内容，并展望了后续的工作。关键词：红外热像检测，红外热像仪标定，红外与可见光配准，极线约束，故障诊断安徽大学硕士学位论文AbstractAbstractAsonekindofthefast，non-destructive，non—contactstatedetectiontechnologies，thedetectionofinfraredthermo

6、graphicCallcarryoutfaultinspectinganddiagnosingwithoutinfluencingtheproductionprocess．Withthedevelopmentofthedevicesoftheinfiaredtemperaturemeasurementinrecentyears，infraredthermalimagingdetectiontechnologyhasgainedpopularityrapidlyinthefaultinspectingofthepowersystem．Nevertheless，curren

7、tstageofinfraredthermalimagingdetectionstillrelyonartificialmanner,whichmakesitverydifficulttOeffectivelyintegratesuchkindsofthedevicesofinfraredtemperaturemeasurement．Hence，theefficiencyandaccuracyofdetectioncannotbeguaranteed．Inthisthesis，theapplicationrequirementsofcur