基于红外图像的劣化绝缘子检测方法研究

《基于红外图像的劣化绝缘子检测方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文基于红外图像的劣化绝缘子检测方法研究作者姓名赵旋学科专业电路与系统指导教师田立斌高级工程师所在学院电子与信息学院论文提交日期2016年4月ResearchofthedetectionmethodofthefaultyinsulatorbasedonInfraredImageADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhaoXuanSupervisor：Prof.TianLibinSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China

2、分类号：TP391学校代号：10561学号：201320108111华南理工大学硕士学位论文基于红外图像的劣化绝缘子检测方法研究作者姓名：赵旋指导教师姓名、职称：田立斌高级工程师申请学位级别：硕士学位学科专业名称：电路与系统研究方向：图像技术与智能系统论文提交日期：2016年4月20日论文答辩日期：2016年6月5日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：季飞教授委员：余华教授，陈芳炯教授，曾杰高级工程师，田立斌高级工程师IV摘要绝缘子作为架空输电线路的重要组成部分，保障其良好的工作状态是电力系统安全稳定运行的必要条

3、件，因此，及时检测并更换劣化绝缘子具有十分重要的现实意义和经济价值。传统的劣化绝缘子检测方法存在检测工作量大、成本高、无法带电检测、安全性低等缺点，已经不能满足日益增长的检测需求。随着红外成像技术在故障检测领域应用的逐渐普及，基于红外图像的劣化绝缘子检测方法正成为一种新的研究热点。本文对劣化绝缘子检测方法进行了系统而深入的研究，在前人研究基础上提出了一种新的基于红外图像的劣化绝缘子检测方法，并用实验验证了该方法的可行性和准确性。本文方法主要分为三步，分别为绝缘子红外图像的预处理、复杂背景下绝缘子区域的提取、基于BP_Adaboost的劣化绝缘子

4、分类。在绝缘子红外图像的预处理方面，本文研究了常用的图像预处理算法，结合绝缘子红外图像的特点提出了一种改进的抑制背景局部直方图均衡算法，并使用该算法对绝缘子红外图像进行预处理，较好地改善了图像的视觉效果。在绝缘子区域提取方面，本文研究了现有从红外图像中提取出绝缘子区域的方法，分析了现有方法在复杂背景下提取绝缘子区域的不适用性问题，并针对该问题，提出了一种适用于复杂背景的综合提取算法，该算法结合了遗传算法、数学形态学、Hough变换、椭圆检测等多种数学工具，经现场实验分析，本文提取算法具有较高的准确率。在劣化绝缘子分类方面，本文研究了BP神经网络

5、模型和Adaboost模型，以BP神经网络作为弱分类器、Adaboost作为提升算法构造了基于BP_Adaboost的劣化绝缘子分类模型，并从分割出的绝缘子盘面区域中提取温度分布特征数据来对模型进行训练和测试，实验结果表明，本文模型比传统的单纯依赖BP神经网络的劣化绝缘子分类模型具有更高的分类准确率。最后，本文基于Matlab设计并编程实现了基于红外图像的劣化绝缘子检测系统，将系统的各个模块实现为独立的接口函数，可方便地扩展为通用库供其他系统调用，同时，本文使用GUI技术对各个模块进行了图形化封装，可以更直观地调试和应用本系统来对劣化绝缘子进行

6、检测。V关键词：劣化绝缘子；红外检测；椭圆检测；遗传算法；BP_AdaboostVIAbstractAsimportantpartsofoverheadtransmissionlines,insulatorsplayanindispensableroleinsafeguardingtheelectricalpowersystem.Therefore,itissignificantofsocialeffectsandeconomicvaluestodetectandreplacefaultyinsulatorsintime.However,tra

7、ditionaldetectionmethodsofthefaultyinsulatorhavemanyshortcomings,suchasgreatworkload,highcost,non-chargeddetectionandlowsecurity,sotheycannotsatisfyincreasingrequirements.Fortunately,asthegrowingpopularityofinfraredthermographtechnology,detectionmethodsforfaultyinsulatorsbas

8、edoninfraredimagearebecomingnewresearchhotspot.Thispaperresearchestheexisti