中頻真空電弧圖像處理與陽極燃燒規(guī)律研究.pdf

1、在基于有源換流法的直流開斷中，為了平衡開斷可靠性以及項(xiàng)目成本，通常會選用中頻作為換流頻率。真空電弧的形態(tài)變化特別是陽極區(qū)的燃燒情況對電路能否順利開斷影響重大。深入研究電弧形態(tài)的基本特征及其隨時間的發(fā)展變化規(guī)律不僅有助于電弧調(diào)控措施的研發(fā)還可以進(jìn)一步指導(dǎo)真空滅弧室的設(shè)計。因此本文選取中頻真空電弧的陽極區(qū)域?yàn)檠芯繉ο?，利用?shù)字圖像處理技術(shù)對拍攝到的電弧圖像進(jìn)行前期預(yù)處理以及后期的特征提取，并分析了燃燒規(guī)律，為后續(xù)中頻真空電弧研究提供了實(shí)驗(yàn)數(shù)

2、據(jù)以及圖像處理方法。
　　本研究搭建了實(shí)驗(yàn)平臺，包括主回路、真空產(chǎn)生及測量裝置、高速攝像電弧采集系統(tǒng)三個部分。在此實(shí)驗(yàn)平臺上改變參數(shù)，獲取了真空電弧陽極燃燒圖像。電弧圖像在拍攝過程中由于各種因素的影響往往具有噪聲，而這些無用的噪聲可能會掩蓋后續(xù)分析時有用的特征信息。引入BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為噪聲點(diǎn)檢測器，對每一幀電弧圖像進(jìn)行脈沖噪聲檢測，利用改進(jìn)的濾除算法將噪聲點(diǎn)合理濾除。并將本文算法與傳統(tǒng)不同開窗中值去噪算法以客觀評價指標(biāo)為依據(jù)進(jìn)行了

3、對照，本文算法在保護(hù)圖像細(xì)節(jié)方面要優(yōu)于傳統(tǒng)中值濾波算法。在總結(jié)以往電弧圖像處理的不足以及電弧灰度分布規(guī)律基礎(chǔ)上，采用雙閾值分割算法對電弧圖像進(jìn)行了閾值分割，與傳統(tǒng)閾值分割方法進(jìn)行了分割效果對比，結(jié)果表明雙閾值分割算法更適合電弧圖像特別是陽極燃燒圖像的分割。最后介紹了偽彩色圖像處理技術(shù)，利用雙閾值分割算法和偽彩色圖像處理技術(shù)首先根據(jù)陽極區(qū)電弧的運(yùn)動規(guī)律對其燃燒過程進(jìn)行了劃分，之后分析了不同電流頻率、不同電流峰值的陽極區(qū)灰度分布，以及陽極高