绝缘子表面污秽程度的红外图像检测

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1、湖南电力第30卷第3期HUNANELECTRICP0WER2010年6月doi：10．3969／j．issn．1008-0198．2010．03．001绝缘子表面污秽程度的红外图像检测彭奕，蒋正龙(1．湖南省电力公司湘潭电业局，湖南湘潭411100；2．湖南省电力公司试验研究院，湖南长沙410007)摘要：线路绝缘子表面的污秽程度是线路维护、污闪防治的重要信息。长期以来，绝缘子表面污秽程度的在线检测缺乏有效手段，本文提出一种对运行线绝缘子表面的红外热像图进行处理和分析、提取相关污秽特征来分析其污秽情况的新的检测方法。关键词：绝缘子；污秽；红外热像中图分类号：TM216文献标识码

2、：A文章编号：1008-0198(2010)03-0001-03ContaminationgraderecognitionofhighvoltageinsulatorsurfacebyusinginfraredthermovisionsimilarityPENGYi，JIANGZheng—long2(1．XiangtanElectricPowerBureau，Xiangtan411100，China；2．HunanElectricPowerTest&ResearchInstitute，Changsha41~07，China)Abstract：Thepollutedlevelof

3、insulatorsunderhighvoltageconditionisa

4、limportantindexforpowerlinemaintenanceandflashprevention，butithasntanefectivewaytoonlinemeasureitforalongtime．Thispaperadvancesanewmethodtotestthepollutedlevelbyanalyzingandextractingrelatedfeaturesfrominfraredimagesofonlineinsulators．Keywords：insulator

5、；contamination；infraredthermovision绝缘子污秽等级的检测因其安装位置的特殊性预处理和图像分析，提取绝缘子红外热像图中与污及分布区域的广泛性，多年来一直是电力系统绝缘秽程度有关的特征量来区分其污秽程度，将待测的在线检测的一个热门课题，许多学者和工程技术人运行绝缘子在相同的温湿度条件下与实验得出的绝员做了大量和卓有成效的工作，提出很多检测方缘子红外热像特征对比，分析出待测绝缘子的污秽法。其中应用较多的有等值盐密法、电压分布法、情况的新方法。泄漏电流法、红外测温法¨。1污秽成像试验研究等值盐密法作为一种常规方法，工作量大，且受人为因素影响较大；电压分

6、布法对绝缘子性质及采用了固体层法对XP一70型绝缘子表面涂刷缺陷较敏感，不利于污秽程度的检测；泄漏电流法污秽模拟不同污秽程度，并放置在封闭的雾室内，受环境影响较大，而且往往泄漏电流发生突变时污调整室内温湿度。通过调节加载在绝缘子串上的电闪已经发生；红外测温法对合成绝缘子的结构性缺压，改变绝缘子串上的泄漏电流和发热情况，采用陷较敏感，但对瓷绝缘子的污秽情况检测没有明显PM695红外热像仪对被试绝缘子进行红外成像，的效果，但通过红外成像观察发现：不同表面污秽绝缘子布置如图1。的绝缘子成像图形存在差异性。红外成像仪能够探测到所有温度高于绝对零度文中提出了一种通过对绝缘子热像图进行图像

7、的物体辐射的红外能量并以红外热像图的形式保存收稿13期：2009—12-04第3O卷第3期湖南电力2010年6月否则=k+1，转步骤(2)。接地(顶)一日实验结果表明该方法去噪效果良好，图像清晰，图像特征保留完整。1．2图像分割在图像中，让人感兴趣的目标区域是绝缘子表面区域，因此必须将绝缘子表面所在的区域切割出来分析。采用基于直方图灰度阈值分割的最大类间方差法】，通过统计感兴趣目标区域均值和方差，确定了目标分割门限。其算法如下：(1)计算输入图像的灰度级直方图P’N=∑n。，P()=音(5)注：1为被试绝缘子(2)计算灰度均值，图1绝缘子布置图r=∑(i一1)XP()(6)和显

8、示出来，红外热像图的灰度值正比于物体表面(3)计算灰度类均值和类直方图温度，灰度值越大，温度越高。(

9、i})=∑(i一1)XP()，∞(后)=2p()(7)试验获得的图像中存在着一些特殊的信息，即图像的特征，对被试绝缘子红外图像进行特征提取(4)计算类分离指标前进行图像滤波和图像分割处理。等苷㈣1．1图像滤波(5)求使最大的k红外图像具有低对比度、大噪声的特点，因此必须进行滤波处理。采用基于梯度信息的自适应平(6)最佳阈值：T=k一1(9)滑滤波技术】，在平滑噪声的同时，保留边缘信式(5)～