基于图像复原技术与约束最小二乘方滤波器的绝缘子表面电荷反演算法

摘要

该文借鉴图像复原技术的处理手段,提出一种针对平移不变系统的绝缘子表面电荷反演算法.通过二维傅里叶变换将电位-电荷间的矩阵运算转换至频域,并利用约束最小二乘方(CLS)滤波器抑制噪声干扰,进而实现了表面电位分布到表面电荷密度分布的推导.进一步,结合仿真算例讨论该算法的实现流程与计算精度,并与常见的维纳滤波法和模拟电荷法的计算结果进行对比;通过引入偏差系数定量分析不同算法对目标信号的复原能力与对噪声信号的抗干扰能力.最后,综合表面电位测量实验与粉尘图法验证算法的有效性.结果表明,该文所述CLS-filter算法能有效滤除测量过程中引入的噪声信号,提升电荷反演稳定性,且在高等级噪声干扰下的计算精度显著优于现有算法.该算法所得电荷分布与粉尘图谱较为吻合,计算结果具备一定的准确性与可靠性.