基于红外图像特征的绝缘子识别方法

摘要

输变电设备可靠性及运行情况直接决定着电力系统的稳定和安全，因此对其状态进行检测是至关重要的。而绝缘子是输变电中不可或缺的元件，它的状况的优劣直接影响电网供电的安全性和可靠性。因此检测绝缘子的状态尤为重要。
　　针对红外图像绝缘子的特点，本文设计并实现了两种基于红外图像特征的绝缘子识别方法，并实现了绝缘子的定位。本文主要工作包括两大部分：一是基于轮廓特征的绝缘子识别方法；二是基于点匹配的绝缘子识别方法。
　　基于轮廓特征的绝缘子的识别方法中，本文对绝缘子进行了两次识别定位。首先针对现场拍摄的红外图像中包括了多目标，多角度的绝缘子这一特点，本文设计一种滑动窗口策略，并结合了Hu矩特征对其进行初步识别。其次，针对原始 GHT存在的占用存储空间大、运算速度慢和冗余的投票等问题，本文用 FA S T特征点代替原始的边缘点进行投票，有效减少了无效点的投票累积，因此减少了存储空间并提高了运行效率。基于此，本文设计基于FA S T特征点的广义霍夫变换目标定位方法。综上，本文先利用基于滑动窗口的 Hu矩识别方法进行初步识别，然后利用基于FAST特征点的 GHT方法进行精确识别定位。实验证明，此方法有利于红外图像中多目标、多角度的绝缘子的识别。
　　对于具有清晰度差，目标轮廓不够明显等特点的绝缘子图像，利用基于轮廓特征的识别方法达不到很好的效果。基于此，本文设计与实现了一种基于点匹配的绝缘子识别方法。首先提取图像中的 FAST特征点，并对其进行 DAISY特征描述，然后根据匹配算法进行目标和待识别图像的匹配，最后根据仿射变换来完成目标的识别定位。

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第1章绪论

1.1选题背景及意义

1.2国内外研究现状及动态分析

1.3绝缘子红外图像特点

1.4本文主要工作及内容安排

第2章基于Hu矩特征的图像识别方法

2.1引言

2.2 Hu矩特征定义式

2.3滑动窗口策略设计

2.4基于滑动窗口策略的Hu矩识别方法

2.5实验结果及分析

2.6本章小结

第3章基于轮廓特征的绝缘子识别定位

3.1引言

3.2基于FAST特征点的GHT识别方法

3.3基于轮廓特征的绝缘子识别定位方法

3.4本章小结

第4章基于点匹配的绝缘子识别定位

4.1引言

4.2基于点匹配的绝缘子识别定位方法

4.3本章小结

第5章总结与展望

5.1论文总结

5.2工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢