無人機巡線電力設備故障的視覺檢測技術.pdf

1、隨著高壓電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，電力設備故障檢測技術成為重要的研究方向。由于傳統(tǒng)人工檢測存在效率和安全性問題，使用無人機進行輸電線路巡檢已成為發(fā)展趨勢。針對無人機巡線拍攝的電力設備圖像，通過計算機視覺和圖像處理技術實現(xiàn)故障的智能識別檢測具有重要的研究意義。本文針對電力設備常見的金具銹蝕和絕緣子破損故障進行視覺檢測系統(tǒng)設計，主要研究內容如下：
　?。?）研究了RGB顏色空間理論，并基于銹蝕和絕緣子區(qū)域特有的顏色特征，通過采樣統(tǒng)計確定了故

2、障區(qū)域的RGB分量聚類中心，并通過相似性度量方法實現(xiàn)了故障圖像與非故障圖像的有效區(qū)分。
　?。?）研究了無人機彩色圖像的灰度化和預處理算法?；诠收蠀^(qū)域的顏色特征，提出了改進超綠色算法，在實現(xiàn)圖像灰度化的同時使故障區(qū)域的色彩特征得到有效突出。采用直方圖均衡化、中值濾波、圖像銳化算法對灰度圖像進行預處理操作，提高圖像質量。
　?。?）研究了包括直方圖閾值分割、迭代法閾值分割和最大類間方差法的三種圖像分割算法?；趯煞N故障區(qū)域

3、的顏色分量約束條件，提出了RGB分量約束分割方法，并結合實驗測試確定了針對兩種故障類型的圖像分割算法。對分割后二值圖像采用形態(tài)學處理實現(xiàn)誤分割點消除和孔洞填充。
　　（4）針對兩種故障類型，分別設計了故障判斷算法。對于金具銹蝕故障，通過將分割后的故障區(qū)域進行紅色標識并統(tǒng)計其面積比例，實現(xiàn)銹蝕故障判斷。對于絕緣子故障，結合絕緣子規(guī)則的空間排列規(guī)律，提出了雙邊輪廓差分匹配算法對絕緣子狀態(tài)進行判斷。本文通過MATLAB和VS2010平臺