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.     

基于图像增强的瓷质绝缘子灰密程度检测方法

由于雾天、光线较暗等恶劣现场条件下采集到的绝缘子图像清晰度与可读性较低,绝缘子目标及盘面区域色彩特征的提取较难,导致现有的可见光图像污秽检测方法不具备通用性,为此提出了一种基于图像增强的瓷质绝缘子灰密程度检测方法。先用改进的带颜色恢复的多尺度Retinex(MSRCR)算法对采集到的绝缘子图像进行增强,提高图像的清晰度和对比度;然后,采用二维最小误差法结合形态学滤波分割提取出绝缘子盘面区域,分别提取6个通道的均值、最大值、最小值等7个特征量并用Fisher准则函数筛选出分类能力较强的特征Smean,Smax,Svar作为灰密程度判别特征;最后,用思维进化算法(MEA)优化反向传播(BP)神经网络进行仿真预测。实验结果表明,概率神经网络和粒子群优化算法优化BP神经网络的判别准确率分别为88.00%和93.00%,而所提方法的准确率可达95.00%,可以准确判别恶劣条件下的绝缘子灰密程度。     

绝缘子污秽等级红外热像检测的视角影响分析

为了提高绝缘子污秽等级红外热像检测的准确性,提出利用绝缘子红外热像污秽等级分类特征的对比分析确定最佳成像角度的方法。该法采用直方图均衡化增强原始红外热像对比度,人工截取绝缘子盘面图像区域;基于盘面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;应用统计理论从绝缘子盘面图像提取最高温度、最低温度、平均温度、温度分布方差等10个红外热像污秽等级分类特征;运用Fisher准则对特征进行对比分析。瓷绝缘子人工污秽试验红外图像分析结果表明:成像角度变化显著的改变所得绝缘子表面热场;下盘面特征比上盘面特征有更好的分类性能。推荐绝缘子污秽等级红外成像检测应以下盘面为准。     

一种利用边缘方向直方图检测绝缘子的方法

在图像/视频中自动检测和定位绝缘子是绝缘子故障诊断重要前提,但是目前还没有高效的、成本较低的检测绝缘子方法。本文提出了一种利用边缘方向直方图定位绝缘子的方法。首先,分别计算图像子块和模板的边缘方向矢量,并通过矢量变换得到变形模板的边缘方向矢量;之后,针对分块的图像,通过模板与之边缘方向矢量匹配,得到绝缘子的候选区域;而后,对候选区域进行连续性判断,从而实现绝缘子的准确定位。实验表明该算法能够较好地在图像/视频中检测和定位绝缘子。     

应用绝缘子红外热像处理的现场污秽等级检测方法

针对绝缘子表面热场分布与湿污条件的紧密联系,提出一种基于绝缘子红外热像处理的现场污秽等级检测新方法。污秽检测的基本过程为:对红外图像进行平稳小波域局部自适应去噪抑制成像过程中的白噪声干扰;在对数变换的基础上利用最大类间方差法进行图像分割;利用以二值图像重心坐标为起点的不同角度散射直线来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;提取椭圆内长轴以上图像区域;规格化,统计灰度直方图。按上述过程建立不同湿度条件下各污秽等级绝缘子热像灰度直方图特征库,采用与最近邻湿度样本的灰色综合关联度最大相似准则评定现场污秽等级。实验结果表明了该方法用于绝缘子现场污秽等级检测的可行性和有效性。     

复合绝缘子故障检测方法的有效性分析

随着复合绝缘子在电网中用量增加,由复合绝缘子故障所引发的输电线路事故也相应增多,为此对运行复合绝缘子的潜在故障开展有效检测对于保障输电网络运行可靠性意义重大。笔者通过在运行复合绝缘子上人工模拟漏电起痕、表面金属颗粒附着、内部碳化通道等常见绝缘子故障,试验研究了紫外成像法、红外成像法和电场法检测方法检测这3类故障的效果,并分析了3种检测方法的有效性,结果表明:紫外成像法可有效检测引发复合绝缘子放电的故障缺陷;红外成像法可以检测发热故障,但对短时绝缘故障检测效果有限;电场法仅适合检测存在于绝缘子上较严重的短路性故障;潮湿气候条件更有利于绝缘子故障的检测,运行单位应加强雨雾天气或凌晨空气湿度较大气候条件下绝缘子的巡检工作。     

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。     

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。     

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.     

复合绝缘子接触角的图像处理检测

提出了利用数字图像处理技术和曲线拟合理论自动检测复合绝缘子表面接触角的方法.针对绝缘子表面水珠图像的特点,首先利用中值滤波、灰度拉伸等算法预处理图像,去除高频噪声,并从背景中突出水珠轮廓;然后利用Robert算子边缘检测、迭代最优阈值区域分割等算法将水珠与背景分离;再采用骨架提取迭代和八邻域轮廓跟踪等算法提取水珠的边界曲线;最后以正交多项式为基函数拟合水珠边界曲线,继而求导得到接触角.该方法能够现场检测运行中的绝缘子,测量过程不需人工干预,客观精确.多次测量同一复合绝缘子的接触角,均方误差在2%之内.     

基于图像特征提取与BP神经网络的绝缘子憎水性识别方法

为了方便、快捷、准确地识别运行中绝缘子表面的憎水性等级,提出了基于图像特征提取与BP神经网络的绝缘子憎水性识别方法。首先,利用同态滤波和直方图均衡对憎水性图像进行增强预处理,然后利用改进的Canny算子提取了图像中水珠(或水迹)的边缘,并利用数学形态学对其进行修正得到最终的分割图像;提取图像中与憎水性相关的4个特征量,最后建立了基于BP神经网络的憎水性识别模型,并对测试样本的憎水性等级进行了识别。实验结果表明,该方法克服了人为因素的影响,能够有效识别绝缘子7种典型憎水性等级,总识别率达90%,为在线检测绝缘子憎水性提供一种新的有效方法。     

基于纹理对比度的复合绝缘子表面水珠区域检测算法

在复合绝缘子憎水性的喷水分级检测中,提取复合绝缘子表面的水珠信息是判断憎水性级别的关键。为了提高水珠信息提取的准确性,本文提出了一种基于纹理特征的水珠区域检测算法,并对影响因素进行了分析。该算法利用检测窗提取出各窗口中纹理对比度特征量,通过自适应的对比度最小方差法,判断检测窗中是否含有水珠边缘,从而识别出图像中的水珠区域。最后通过实验验证,该算法能够有效识别出复合绝缘子表面水珠区域。     

基于光电电场传感器的复合绝缘子内部绝缘故障检测

为提高电场分布法检测复合绝缘子内部故障的灵敏度,基于光电集成电场传感器搭建了一套用于复合绝缘子内部故障检测的实验系统。使用该系统模拟进行绝缘子故障检测,得到了绝缘子附近的电场分布曲线,验证了其检测绝缘子短路故障的可行性。然后对老化实验所得绝缘子和现场运行过的绝缘子进行了故障检测实验,结果表明:绝缘子表面附近轴向电场分布的测量点位于距离伞群边缘10 mm(外侧)时,内部绝缘故障检测具有最佳灵敏度,此时传感器可测量出的最小短路故障为长20 mm的短路故障。     

复合绝缘子带电检测技术研究及应用现状

随着复合绝缘子在电力系统中的广泛应用,其引发的事故逐渐增加,通过带电检测技术实时检测绝缘子状态显得极为重要。总结了复合绝缘子憎水性和局部缺陷的带电检测技术,包括憎水性指示函数法、红外法等方法,对各种技术的检测原理、适用范围及优缺点进行了对比分析,在此基础上,介绍了复合绝缘子带电检测前沿技术。结果表明,憎水指示函数法在特征量的选择和提取等方面尚需进一步研究;电场法适用于高电压等级绝缘子状态检测;光纤传感器法能发现芯棒局部缺陷;激光诱导荧光法适用面广、检测距离远,值得进行深入研究并应用于工程实际。     

基于嵌入式的复合绝缘子憎水性检测方法研究

为了客观、快速、准确地测量在线或离线复合绝缘子表面的憎水性,依据憎水性分级法(HC),设计了一套便携式绝缘子憎水性检测装置。该装置通过一系列简单、有效的图像处理和分类方法,实现了嵌入式平台上的绝缘子憎水性判断。首先采用一种基于边缘的图像分割方法提取水珠目标,然后采用一种综合决策树实现目标的训练和分类。结果表明:该装置能在无辅助光源的自然光条件下判定复合绝缘子的憎水性,且处理速度快、实现方便,避免了人工观测的主观性和不确定性,具有较高的精度和实用性。     

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。     

电场法检测复合绝缘子的实验研究

采用电场法在线检测技术，对复合绝缘子的检测进行了实验研究。实验表明，电场法能够检测出复合绝缘子内绝缘的大多数故障，可有效地发现绝缘中存在的导通性缺陷。该方法为带电检测复合绝缘子提供了一种手段。     

劣化绝缘子检测技术的国内外研究现状

绝缘子的安全运行直接影响着电网安全,为检测劣化绝缘子,国内外提出了多种检测方法,例如电压分布法、脉冲电流法、电场测量法等。这些方法主要是利用表征绝缘状态的一个或几个特征量进行故障早期预报。本文对各种劣化绝缘子检测技术进行了介绍和对比研究,并介绍了非接触式劣化绝缘子检测方法的思想。     

基于纹理特征的绝缘子检测方法

在图像/视频中自动检测和定位绝缘子是绝缘子故障诊断的重要前提,但是目前还没有高效的、成本较低的检测绝缘子方法。本文提出了一种基于纹理特征的绝缘子检测方法。首先,根据绝缘子的纹理性,利用图像的灰度共生矩阵方法产生出绝缘子的基本纹理特征;然后利用特征选择算法挑选出一组最有效、分类效果最好的特征;最后利用这组最有效特征可以准确检测到绝缘子。实验表明,该方法能够较好地在图像/视频中检测和定位绝缘子。     

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.