基于圖像處理技術(shù)的絕緣子裂紋識(shí)別研究.pdf

1、大力發(fā)展輸電線路自動(dòng)化巡檢機(jī)器人，以減輕輸電維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高巡檢效率與質(zhì)量，對(duì)輸電工程的安全可靠運(yùn)行具有重要意義.本論文主要研究了超高壓輸電線巡檢作業(yè)機(jī)器人研制項(xiàng)目中的視覺模擬工作，通過模擬視覺系統(tǒng)，獲取絕緣子圖像，基于圖像處理與識(shí)別技術(shù)，判斷圖像中是否存在裂紋、完成對(duì)裂紋分類識(shí)別，從而及時(shí)準(zhǔn)確地掌握輸電線路中絕緣子的狀態(tài)信息，為后續(xù)絕緣子故障處理提供必要的依據(jù)。本文所做的工作主要有以下幾個(gè)方面： 首先，從理論上提出裂紋

2、圖像自動(dòng)檢測與識(shí)別的系統(tǒng)平臺(tái)，硬件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了絕緣子的圖像采集。 其次，研究均值濾波、中值濾波及自適應(yīng)濾波三種濾波方法的特點(diǎn)，針對(duì)噪聲特點(diǎn)及圖像特征，有效地濾除噪聲，初步實(shí)現(xiàn)圖像的減噪、平滑增強(qiáng)目的。 然后，運(yùn)用邊緣檢測方法提取圖像的邊緣，提出基于邊緣特征的差影方法對(duì)裂紋圖像提取。敘述了基于梯度的檢測算子、LoG算子、Canny邊緣檢測及小波多尺度邊緣檢測等原理，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)、分析，得到較為清晰圖像的輪廓。針對(duì)裂紋圖像的特

3、征，運(yùn)用差影法獲得裂紋圖像，采用分塊分割處理及破損度鑒別技術(shù)，得到16×16塊消除了“孤立”點(diǎn)的裂紋特征圖像，它能有效反映原圖特征。 最后，構(gòu)建三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器對(duì)絕緣子圖像中裂紋類型進(jìn)行識(shí)別。對(duì)裂紋圖像的特征進(jìn)行提取，提取出四個(gè)具有代表性的特征：含裂子圖像塊的數(shù)目、圖像中連通總數(shù)、圖像在水平方向和垂直方向上投影的差分累加，它們能夠很好的反映圖像裂紋的信息。以這四個(gè)特征作為輸入，設(shè)計(jì)了三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的輸出為裂紋的四種