瓷质零值绝缘子在线检测中红外图像处理方法研究

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1、学校代号：10532学号：S11092115密级：公开湖南大学硕士学位论文瓷质零值绝缘子在线检测中红外图像处理方法研究诠宴提童旦翅12Q!垒生垒旦2Q旦I沁searchonInft。aredImagePreprocessingMethodofZeroR-esistanceCeramicInsulatoridentificationbyLIAOWeiB．E．(ChaJlgshaUIliVers时ofScience&Tecllllology)2011Athesissubmi舵dinpanialsatisfIactionofmeI沁quire

2、mentsforthedegreeofMaSterofEnginee血gE1ectricEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUIliVersi妙Supen，isorProfessorYAOJiaIlgaIlgApril，2014湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明

3、的法律后果由本人承担。作者签名：孑珞敌日期：矽／驴年歹月形日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在一年解密后适用本授权书。2、不保密圈。(请在以上相应方框内打“／”)作者签名：导师签名：日期：2Df，垆年厂月∥日日期：加，，铲年歹月三乡日瓷质零值绝缘子在线检测中红

4、外图像处理方法研究摘要绝缘子作为输电线路中数量庞大、使用广泛的重要部件，是保障电气性能的关键。架空线路的瓷质绝缘子长期受外部环境侵蚀、机电负荷、内部机械应力等因素的影响会出现劣化，形成零值绝缘子。零值绝缘子的存在是电网安全运行的隐患，在不利的气象条件下，将大大增加运行线路出现闪络的概率，进而引发绝缘子断串、掉串或导线落地等严重事故。零值绝缘子的检测是电力运行部门的重要工作内容，也是对输电线路进行状态检修的关键技术。随着现代红外技术的发展，红外热像技术因其具有的安全、非接触性、不受主观因素影响的特点而在电力系统设备故障检测中得到广泛应用。

5、而在基于红外热像的零值绝缘子检测方法中，红外图像处理具有重要意义，本文侧重研究了瓷质零值绝缘子红外图像的预处理方法。绝缘子红外热像在生成过程中会不可避免地引入噪声，使图像质量降低，对比度不明显，导致特征信息被掩盖，直接影响零值绝缘子检测后续步骤的准确性。本文根据零值绝缘子红外图像中所含噪声的特点，提出了改进阈值的邻域小波系数红外图像去噪方法。该方法通过小波分解尺度的不同来调整阈值的大小，具有较好的自适应性。实验证明，该方法的峰值信噪比PSNR要优于其他小波阈值去噪法，并对有大噪声、低信噪比特点的绝缘子红外热像有着良好的去噪效果，同时也较

6、好地保持了图像信息的完整性。为了把含零值的绝缘子串与其背景从整个图像中分割开来，本文采用了一种以Otsu函数为评价函数的改进差分进化算法对零值绝缘子红外图像进行分割。该方法以类间方差为适应度函数，通过交叉、变异操作保持种群的多样性，并加入自适应的交叉概率策略，平衡全局搜索能力和局部搜索能力，根据个体适应度进行竞争选择操作。通过实验证明，本文方法能有效、完整地分割图像，并具有较快的分割速度，为零值绝缘子实时在线检测提供了技术保障。实际应用表明，上述绝缘子红外热像的预处理方法提高了图像的质量和分析的准确性，为零值绝缘子的准确识别奠定了基础。

7、关键词：红外热像；零值绝缘子；图像去噪；邻域小波系数；图像分割；问类方差法；差分进化硕士学位论文AbstractInsulatorSareiIllportantinsulationequipment锄dwidelyusedi11tr锄smissionlines，andisthekeytoguaraIlteemeelectricalperf．o珊a11ce．OVerheadlineinsulators谢nbedeteriorationduetobeinga仃．ectedbymelong-temerosionofeIⅣiromnental，

8、elec仃icalloada11dmechallical，etc．IIlcasezeroresistaIlceinsulatorsarenotdetectedandreplacedtimely，whicha