变电站电气设备红外图像分割方法研究

摘要

红外成像技术是变电站电气设备监测的重要手段之一。构建一个智能变电站监测系统，需要一种好的红外图像识别和分类技术。图像的分割技术是图像从处理到识别和分类的关键步骤，因此红外图像分割技术，是智能变电站监测系统的重要组成部分，也是一个承上启下的重要环节，因而有必要设计一种好的红外图像分割方法。 本文深入研究了红外图像的分割算法，从图像的灰度变化、图像处理和图像分割等方面进行了研究。 由于红外图像有灰度变化不平均、分辨率较低、噪声较多等特征，传统的可见光图像分割方法，难以对红外图像进行有效的分割。为了解决这一问题，本文设计了两种改进的图像分割方法，即基于非下采样Contourlet变换（Nonsubsampled Contourlet Transform，NSCT）的随机游走红外图像分割算法和基于快速模糊C均值的NSCT随机游走红外图像分割算法。 基于NSCT的随机游走红外图像分割算法，首先利用NSCT变换对红外图像进行多方向、多尺度的分解，得到红外图像的低频系数和高频系数，接着对图像的高频低频系数进行处理，然后再反变换得到增强后的红外图像。随机游走图像分割算法可以对处理后的图像进行很好的分割，结合 NSCT可以很大程度上提高随机游走图像分割的性能。 由于基于NSCT的随机游走红外图像分割算法需要人工给定随机游走算法的种子点，不利于智能系统的实现，所以本文又对基于 NSCT的随机游走红外图像分割算法进行了改进，提出了基于快速模糊C均值的NSCT随机游走红外图像分割算法，先对图像进行快速模糊C均值分割，取得初步分割的各个区域的中心点作为随机游走算法的种子点，从而实现了红外图像分割算法的自动性。

目录

第一个书签之前

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 红外技术

1.2.2 图像分割

1.3 主要研究工作

1.3.1 研究内容

1.3.2 研究难点

1.4 论文结构

第2章 相关研究理论知识

2.1 图片预处理

2.1.1 灰度化

2.1.2 红外与可见光图像直方图

2.1.3 图像去噪

2.2 红外图像的生成原理与特点

2.2.1 红外图像的生成原理

2.2.2 红外图像的特点

2.3 常用的图像分割方法

2.3.1 基于边缘检测的图像分割算法

2.3.2 基于区域的图像分割算法

2.3.3 基于阈值的图像分割算法

2.4 本章小结

第3章 基于NSCT的随机游走红外图像分割算法

3.1 随机游走算法

3.2 非下采样Contourlet变换

3.2.1 Contourlet 变换

3.2.2 非下采样Contourlet变换

3.3 基于NSCT的随机游走红外图像分割算法

3.4 实验结果及分析

3.4.1 实验环境

3.4.2 图像来源

3.4.3 实验过程与结果

3.5 本章小结

第4章 基于快速模糊C均值的NSCT随机游走红外图像分割算法

4.1 快速模糊C均值

4.1.1 模糊C均值

4.1.2 快速模糊C均值

4.2 基于快速模糊C均值的NSCT随机游走红外图像分割算法

4.3 实验结果分析

4.3.1 实验环境

4.3.2 实验过程与结果

4.4 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢