基于红外成像技术的零值绝缘子检测

提出使用绝缘子红外图像和支持向量机相结合的方法对不同污秽程度、空气湿度和空气温度下的零值绝缘子进行自动检测。首先对现场得到的绝缘子串红外图像进行预处理操作。在对绝缘子串红外图像进行预处理后,利用二维Otsu算法对红外图像进行分割,得到标记了绝缘子串的二值图像。利用边缘检测算法提取出绝缘子串的边缘图像。采用最小二乘法对绝缘子盘面边缘图像进行拟合,得到盘面椭圆方程,利用椭圆方程提取出单个绝缘子盘面。对单个绝缘子盘面进行温度特征提取,利用三因素方差分析方法对特征参数进行显著性检验,挑选受绝缘子污秽程度、环境湿度和环境温度影响较小的参数作为特征参数。选取径向基核函数作为支持向量机的核函数,利用Lib VSM工具中基于交叉验证的网格搜索的参数选择方法和训练集数据进行实验确定核函数参数γ和错误代价C。最后,使用测试数据对整个识别模型进行测试,识别率较高,满足预设要求。     

输电线路绝缘子覆冰厚度图像识别算法

针对当前绝缘子覆冰监测方法研究现状,提出对于复杂环境下的绝缘子覆冰识别。首先利用模板匹配在图像中实现绝缘子的定位检测,然后对图像进行预处理、图像分割、边缘提取等处理,提取出覆冰前后绝缘子边缘,根据区域像素初步判断有无覆冰,若有覆冰进一步再计算其覆冰厚度。最后利用提出的算法对模拟覆冰实验室和现场采集的输电线路图像进行分析,将算法计算结果与模拟覆冰实验室人工测量的绝缘子覆冰厚度值进行比较,误差小于1.5 mm。结果表明,算法能够识别绝缘子覆冰并计算其覆冰厚度,可以真实地反映现场绝缘子覆冰情况。     

基于改进Canny算子的绝缘子裂纹检测研究

为解决绝缘子图像中由于背景的复杂性 导致边缘检测 存在噪声及伪目标问题,提出了基于二维阈值分割的Canny算子边缘优化法。首先,在HSI颜色空间通过对S分量进行强化,有效弱化背景,突出绝缘子目标;其次,针对传统canny算子在提取绝缘子边缘时由于部分噪点突出导致检测裂纹的精度较低,提出对Canny算子中的阈值选取进行改进,采用二维直方图灰度-局部方差法对经预处理的图像进行阈值处理。所提改进算法能够有效优化绝缘子航拍图像处理结果,提高检测绝缘子裂纹准确率。     

最大熵和高斯模型在锂电池缺陷识别中的应用

锂电池极片缺陷在线识别系统中采用最大熵阈值法实现图像的阈值分割,采用缺陷面积排序的方法取出最大缺陷目标,提取二值化图像中缺陷的几何形状和投影参数作为特征值,最后采用高斯混合模型算法实现对缺陷目标的识别分类。实验结果表明:该系统能自动实现阈值分割,准确提取缺陷特征,识别准确率达到94%。     

基于YOLOv2网络的绝缘子自动识别与缺陷诊断模型

针对无人机或机器人获取的输电线路绝缘子图像,提出了一种基于深度学习图像识别框架（YOLOv2）网络的输电线路绝缘子在线识别与缺陷诊断模型,训练YOLOv2网络学习复杂背景下各种绝缘子的特征并准确识别,结合边缘检测、直线检测、图像旋转和垂直投影方法,对识别出各种状态的绝缘子进行缺陷诊断。输电线路巡检图像的仿真结果表明,所提出的绝缘子自动识别与缺陷诊断方法能迅速准确地从输电线路巡检图像中识别出绝缘子,并诊断出绝缘子是否破损以及缺陷位置,有利于提升输电线路智能巡检水平。     

基于链码分析的绝缘子伞群脱落检测方法

随着高电压、大功率、长距离输电线路的出现,输电线路穿越的地理环境日趋复杂,应用直升飞机巡检输电线路已成为电力发展的需要.对航拍绝缘子图像进行处理,以识别伞群脱落的绝缘子串,从而及时准确地掌握输电线路中绝缘子串的状态信息,为后续绝缘子故障处理提供必要的依据.采用图像增强、去噪、锐化、阈值分割、形态学和边缘提取等算法对绝缘子航拍图像进行了预处理,提出了对经过预处理的航拍破损绝缘子串图像进行故障检测和识别的方法,即应用MATLAB数字图像处理工具箱,根据绝缘子串图像的形态特征对其进行预处理、链码的计算及模糊划分来检测绝缘子串的瓷片脱落故障并分析其故障程度,测试证明了所提方法的可行性和有效性.     

基于方差分析的绝缘子红外热像特征选择方法

利用红外成像技术检测绝缘子污秽等级的关键在于获取分类性能优异的红外热像特征,文章提出了基于方差分析的红外热像特征选择方法。利用直方图均衡化增强原始热像图对比度,人工截取绝缘子盘面图像区域;通过平滑后的图像直方图包络线提取分割阈值,对阈值分割后的二值图像进行形态学滤波,得到绝缘子盘面图像和背景图像,提取2者的最高温度、最低温度、平均温度、温度分布方差以及盘面相对于背景的最大温升和平均温升共10个红外热像特征;应用单因素方差分析甄别特征优劣,实现特征选择。瓷绝缘子人工污秽试验结果表明：文中提出的红外热像特征选择方法和图像分割算法简单有效。     

利用径向温度分布特征检测绝缘子污秽等级

为了实现绝缘子污秽状况的红外热像在线测量,提出一种基于径向温度分布特征的绝缘子污秽等级检测新方法.人工截取绝缘子图像区域,采用复小波广义交叉确认GCV阈值去噪方法抑制白噪声干扰,通过直方图包络线提取阈值分割图像,利用二值图像水平扫描采样绝缘子盘面边缘点,应用最小二乘拟合盘面边缘椭圆方程,获得椭圆内长轴以上图像区域,并提取径向温度分布特征表征绝缘子污秽程度,采用最近邻湿度条件下的最小距离分类器评定待检测绝缘子的污秽等级.试验结果验证了该方法的可行性和有效性.     

基于CCD图像处理的焊缝识别技术研究

在分析焊缝的CCD数字图像信息的基础上,提出了优化的图像处理和焊缝提取算法,有效地实现了焊缝的识别。对图像进行预处理,设计了扩展的自适应中值滤波器以去除噪声和干扰;提出了改进的自适应阈值分割法(Otsu)对图像进行二值化,得到二值图像;选择Roberts算子识别焊缝边缘信息,并采用Hough变换获取焊缝中心线,得到焊缝的坐标值。在VC++平台上分析和处理焊缝图像,实现上述算法,结果表明,所设计算法不仅能够快速、准确地识别焊缝,而且具有计算量小、实时性强的优点,有很高的理论和应用价值。     

基于红外图像分割与SSA-SVM的复合绝缘子缺陷检测方法

为了准确快速地识别出交直流复合绝缘子的缺陷类型,本文提出一种基于红外图像分割和麻雀搜索算法(SSA)优化支持向量机(SVM)的交直流复合绝缘子缺陷检测方法.首先,制作复合绝缘子短样,并设置四种不同类型的模拟缺陷,分别施加交流电压和直流电压,采用红外热像仪测量得到正常和缺陷复合绝缘子的红外图像样本;然后,利用最大类间方差法对图像进行阈值分割得到绝缘子区域,由此计算红外特征量,并使用Fisher准则进行特征选择;最后,采用SSA优化的SVM模型实现对绝缘子缺陷类型的识别.结果表明,实验室条件下该方法对交直流复合绝缘子的缺陷类型识别正确率达87％以上,且对现场交流复合绝缘子缺陷的初步识别效果良好.     

自适应阈值图像二值化及形态学处理的FPGA实现

针对固定阈值法图像二值化不足以及二值化后图像存在严重干扰,传统DSP等处理器在高速图像处理中实时性差,提出了以FPGA/Nios II为处理器,运用改进的自适应阈值Sobel算法实现对图像的二值化,再进行形态学的处理。整个系统实现包括原始图像的采集、色彩格式转换、灰度处理、边缘检测以及运用中值滤波和加权平均法实现自适应阈值图像二值化,最后再运用形态学方法对二值化后图像做进一步处理,实现轮廓的更加有效的提取,并通过VGA接口实现显示。实验结果表明该系统检测效率高,速度快,稳定可靠。     

基于曲线拟合的悬式绝缘子串外力破损检测技术

为了减少因绝缘子串外力破损给输电线路运行带来的严重影响,提高线路运行维护水平,文中提出一种将差分法和曲线拟合法相结合的悬式绝缘子串外力破损检测方法。其以截取的视频流中绝缘子串的单帧图像为研究对象,通过Canny算子提取出绝缘子串的边缘,运用曲线拟合的方法将提取出的边缘拟合成标准的光滑曲线,将提取出的边缘曲线与拟合的标准曲线进行差分,通过差值来判断绝缘子是否处于完好状态。仿真结果表明,该方法较传统的基于背景差分法的绝缘子串破损检测法运行速度更快,且能准确地定位出绝缘子串的破损处。     

以机器视觉为支撑的玻璃绝缘子缺陷检测技术

为解决电力设备安全中的核心问题即检测绝缘子的非法使用,以机器视觉为支撑,图像获取单元利用LED红光源垂直照射绝缘子,CCD相机捕获反射光线,通过图像采集卡实时采集信号,而图像处理与缺陷识别模块则使用图像处理软件MATLAB等,经过相应的图像细化预处理、阈值分割和特征提取,有效检测和分类缺陷。在图像预处理方面,该技术采用了灰度值变换和图像滤波技术,特别改进了高斯低通滤波,以平衡噪声去除和细节保护的需求。随后,通过阈值分割将图像划分为不同区域,并提取关键特征参数,有助于准确辨别和分类不同缺陷。经实验证明,该技术可成功检测气泡和裂缝缺陷。     

复杂背景下绝缘子缺陷图像识别方法研究

选取电网设备中数量庞大的绝缘子作为研究对象,分析绝缘子外观缺陷图像特征,针对绝缘子破损、断裂和倾斜等重要外观缺陷特点,选取不同的图像识别和处理算法进行绝缘子缺陷图像识别,从而确定最优组合算法。选取变电站绝缘子设备数据集进行训练和验证,表明以Tophat算法进行绝缘子轮廓识别,能准确锁定绝缘子设备类型;采用改进的YOLO v5算法与VGG-16卷积神经网络融合算法,经检测试验可达93.56%的缺陷图像检出率和87.79%的平均准确度。该融合算法的识别能力可随样本数的增加而提高,计算效率非常高。通过模型底层的结构优化和自主设计,可强力支撑变电站绝缘子缺陷智能判断,高效保障安全生产。     

基于红外热点的电力缺陷检测方法

针对直升机电力巡检拍摄到的实时红外视频序列,寻找定位高温点并实时反馈给控制系统,首先对其进行Hough变换检测输电线,然后采用Otsu自适应阈值算法对红外图像中的热点区域进行分割,提取出缺陷区域,接着利用SIFT特征匹配识别红外图像中的绝缘子,最后对缺陷进行分类和分级。实验证明该算法发热点定位准确率较高,可智能识别缺陷,减轻了人工作业负荷。     

基于HOG特征的步态能量图身份识别算法

由于步态能量图像(GEI)是对二值轮廓图像序列相加求平均,然而,二值轮廓图像只能捕获人体轮廓的边界信息,人体的内部边界信息会被完全的丢弃掉,基于GEI算法的缺陷,提出了一种基于人体目标图像的方向梯度直方图(HOG)特征的GEI识别算法,此算法不仅能捕获人体轮廓的边界信息,而且还能提取人体重合的边界信息.获取人体目标图像的HOG特征的步态能量图,首先使用视频前景分割算法提取人体目标图像,然后提取图像序列中每帧人体目标图像的HOG特征;最后对图像序列中的每帧HOG特征图像相加求平均.在此基础上,依据GEI和HOG的思想,又实现了对传统步态能量图、二值轮廓图像序列、人体目标图像步态能量图进行HOG特征提取及直接构建人体目标图像步态能量图特征的表示,从而提出了 4种拓展的能量图构建方法,并针对这5种算法与经典的GEI算法利用CASIA步态数据库进行了实验分析对比,实验结果表明算法效果良好.     

直升机巡检航拍图像中绝缘子图像的提取算法

提出了一种新的绝缘子图像提取算法,可用于直升机智能巡检图像中绝缘子图像的提取。该算法首先将航拍得到的高分辨率玻璃绝缘子彩色图像进行RGB到HSI彩色空间的转换;然后对HSI空间的S分量,采用基于遗传算法的最大熵阈值的方法进行图像分割;接着对分割后的图像用双结构级联滤波器滤除噪声;最后用连通区域方法将分割出的绝缘子串轮廓标识出来。算例结果表明:该算法能够从背景复杂的航拍图像中完整地提取绝缘子图像,有较高的工程应用价值。     

基于Yolo v5与Grabcut的架空线路绝缘子可见光图像自动识别与分割方法

准确识别与分割绝缘子图像是架空线路绝缘子状态感知与缺陷诊断的重要前提。针对绝缘子的可见光图像提出了结合深度学习Yolo (You only look once) v5模型与图论分割Grabcut算法的两阶段图像识别与分割方法。首先采集图像建立数据集并训练Yolo v5,实现绝缘子的识别,然后用识别框坐标确定感兴趣区域,预判前景和背景,基于Grabcut算法实现绝缘子的自适应分割。根据该方法识别与分割架空线路绝缘子的在线监测可见光图像,结果表明,该方法无需分割标注或人工交互,可以高效准确地定位复杂背景下绝缘子的边缘并分割绝缘子,极大地提高绝缘子图像的分析效率。     

基于联合分量灰度化算法和深度学习的玻璃绝缘子目标识别算法

针对相近色干扰、不同光照条件下玻璃绝缘子颜色特征不明显而无法准确识别的问题,提出一种基于联合分量灰度化算法和深度学习的玻璃绝缘子目标识别算法.首先,提出一种联合分量灰度化算法,通过补偿玻璃绝缘子目标区域的颜色特征实现目标增强;然后,在均匀分块的基础上,采用动态分块阈值进行玻璃绝缘子图像粗分割,并结合玻璃绝缘子的颜色和空...     

机器视觉技术的包装缺陷在线识别系统

针对各类产品包装质量识别系统,缺陷识别精度较低的问题,研究机器视觉技术的包装缺陷在线识别系统.创建系统整体架构,通过图像采集卡、相机及镜头构成的图像采集过程获取包装图像和图像数据,采用基于PC的视觉系统利用边缘检测与二值化图像处理算法,实现包装图像的预处理,通过边缘角度识别软件在线识别预处理后的包装图像,以液晶触摸显示...