基于LabVIEW的变电站绝缘子识别定位-论文.pdf

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1、2014年6月吉林电力Jun．2014第42卷第3期(总第232期)JilinElectricPowerVo1．42No．3(Ser．No．232)基于LabVIEW的变电站绝缘子识别定位VisualIdentificationPositioningforSubstationInsulatorBasedonLabVIEW赵天成，王帅，杨雯，施天贺(武汉大学，武汉430072)摘要：目前，国内外对于智能变电站无人巡检系统中视觉系统的研究较多，但国内变电站巡检机器人的研发仍局限于人工识别图片。针对这一问题，以机器视觉为基础，建立了基于机器视觉技术的绝缘子识别定位系统，通过LabVIEW的Vi

2、sion模块完成对绝缘子图像的特征提取，实现了对绝缘子的初步识别与定位。关键词：LabVIEW；机器视觉；智能变电站；绝缘子；识别；定位中图分类号：TM216~TM85文献标志码：B文章编号：1009—5306(2014)03～0027～03随着电力生产和控制技术的发展，智能化变电觉系统流程图见图1。站实现无人值班和远方监控成为发展的趋势J。国外智能变电站的智能化巡检起步较早，技术更为先进，其智能巡检方式大多建立在GIS和GPS之上。2008年巴西圣保罗大学设计了主要应用于变电站识图输图像分图像别像出设备热缺陷检测的悬挂式移动机器人，搭载红外热析及特判断对获结像仪的机器人悬挂在预定钢索轨

3、道上，用来采集变征提取识别象取果电站设备温度，监控中心采用WiFi远程遥控机器人的动作。2007年山东鲁能公司推出了第三代500图1机器视觉系统流程圈kV变电站设备巡检机器人，对变电站母线、断路智能变电站巡检系统中的视觉系统主要是将机器、变压器等一次设备进行常规巡检，并且提供基于器视觉应用到变电站的无人巡检中。本文以变电站红外热像仪的温度检测报警功能。2010年山东青岛绝缘子作为研究对象，通过高清摄像头与红外摄像午山220kV变电站智能化改造中引入可见光照相头同时获取图像，通过灰度化、二值化、腐蚀膨胀等机和红外照相机的变电站巡检机器人，主要用于热一系列算法处理，提取变电站中绝缘子的特征参

4、数，缺陷检测。该机器人采用了磁导航方式，可遥控或自最后通过识别算法完成绝缘子的定位与识别。主运行L2]。但国内变电站巡检机器人的研发水平局限于对现场进行图片拍摄，经过人工加以识别，并不2绝缘子图像的特征提取嘲是真正意义上的智能化，因而对机器视觉技术在智能变电站自动巡检系统的应用研究具有重要现实意2．1图像灰度化处理义。变电站中的绝缘子有着一系列影响识别的复杂背景，因此首先要对图像进行灰度化处理，去除复杂1机器视觉系统的构成的背景颜色。灰度化处理可以针对颜色编码模式为RGB、HSV、YUV、HLS等图像进行处理，本文主要机器视觉主要通过确定识别对象，通过图像采阐述最常见的RGB图像处理过程

5、。集装置对图像获取，通过图像处理算法对图像特征在RGB模型中，如果R：G=B时，则色彩表示一种灰度颜色，其中的R—G—B值即灰度值，因进行提取，最后通过识别算法完成识别工作。机器视收稿日期：2014—04—25作者简介：赵天成(1992)，男，电气工程与自动化专业本科在读。·27·2014年6月Jun．2014第42卷第3期(总第232期)Vo1．42No．3(Ser．No．232)横坐标和左右顶点纵坐标构成的矩形之中。将图片转化为二维矩阵，然后使用以上4个坐标将矩阵中对应的子矩阵截取出来，实现单个目标的分离。如果图片中的两个物体相距较近，则有可能一个物体的部分区域被截取到与之相邻的另一

6、个物体的矩形子图片之中，此时必须对子图片中多余的区域进行清除。文中所采用的是面积比较和连续边缘点判断共同作用的方法来清除图片中多余的区域。圈3智能变电站无人巡检视觉系统其中面积计算是对连通域中像素点的累加，连续边仿真试验基本上成功找到了绝缘子的轴线位置缘点是指在图像边缘上属于连通域的连续的像素点与连通域。通过二值化处理之后变成完全的黑白图的个数。当某一区域的面积不是这个子图片中最大像，再经过腐蚀膨胀处理后去除噪点，通过的，并且在子图片边缘有几个连续像素时就可以判LabVIEW的Count函数成功的找到了绝缘子的连断此区域为非目标区域，将其像素灰度值全部赋值通域，通过位置确定算法成功地找到

7、了绝缘子的对为0，则可实现非目标区域的清除。称中心线，实现了绝缘子的识别与定位。由于绝缘子具有对称的特征，设绝缘子的像素高度为日，H的大小可由单个目标分离后的子图片5结束语的像素高度得知，绝缘子的中心点坐标为a(zo，Yo)，绝缘子的倾斜角度为，则绝缘子轴线的方程为：本文针对目前智能变电站无人巡检系统的研究_y一(X-X0)tana。一cosa，现状，提出了基于LabVIEw的绝缘子视觉识别定位。通过对绝缘子图像的灰度化处理、二值化