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自适应特征引流管故障智能识别方法

黄博 江慎旺 张增 张静 张巍 许廷发

黄博, 江慎旺, 张增, 张静, 张巍, 许廷发. 自适应特征引流管故障智能识别方法[J]. 188bet网站真的吗 , 2017, 10(3): 340-347. doi: 10.3788/CO.20171003.0340
引用本文: 黄博, 江慎旺, 张增, 张静, 张巍, 许廷发. 自适应特征引流管故障智能识别方法[J]. 188bet网站真的吗 , 2017, 10(3): 340-347. doi: 10.3788/CO.20171003.0340
HUANG Bo, JIANG Shen-wang, ZHANG Zeng, ZHANG Jin, ZHANG Wei, XU Ting-fa. Intelligent identification algorithm of adaptive feature drainage tube fault[J]. Chinese Optics, 2017, 10(3): 340-347. doi: 10.3788/CO.20171003.0340
Citation: HUANG Bo, JIANG Shen-wang, ZHANG Zeng, ZHANG Jin, ZHANG Wei, XU Ting-fa. Intelligent identification algorithm of adaptive feature drainage tube fault[J]. Chinese Optics, 2017, 10(3): 340-347. doi: 10.3788/CO.20171003.0340

自适应特征引流管故障智能识别方法

基金项目: 

南方电网直升机重大专项资助项目 K-KY2014-500

详细信息
    作者简介:

    黄博(1993-), 男, 重庆长寿人, 硕士研究生, 主要从事光电成像探测与识别、目标跟踪、光电测量和可见光通信方面的研究。E-mail:a1039377853@163.com

    许廷发(1968—),男,黑龙江肇东人,博士,教授,博士生导师,1992年、2000年于东北师范大学分别获得学士、硕士学位,2004年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获得博士学位,2006年于华南理工大学博士后出站,主要从事光电成像探测与识别等方面的研究。E-mail:xutingfa@163.com

    通讯作者:

    许廷发, E-mail:xutingfa@163.com

  • 中图分类号: TP317.4;TN219

Intelligent identification algorithm of adaptive feature drainage tube fault

Funds: 

Helicopter Major Project of China Southern Power Grid K-KY2014-500

  • 摘要: 为了实现对高压输电线存在的故障隐患进行自动检测,本文提出了一种自适应特征引流管故障隐患智能识别算法。首先,分析了故障引流子的红外热图像特征,把故障分为两类:明显发热和微弱发热;其次,针对引流管所引起的明显发热,采用改进的Otsu阈值分割法对红外图像进行分割,运用改进的Sobel算子提取轮廓;第三,用种子填充算法分离连通域,通过Thread特征判断是否为故障引流管;最后,进入引流管所引起的微弱小区域发热识别,运用高压输电线平行特征寻找主干线区域,在主干线区域检测Harris角点,通过STWN特征判断是否为故障引流子。实验结果表明,发热隐患的识别率为94.6%,漏检率为2.2%,误识别率为5.5%。

     

  • 图 1  引流管引起明显发热图例

    Figure 1.  Obvious heating caused by drainage tube

    图 2  引流管处小区域发热图例

    Figure 2.  Small area heating caused by drainage tube

    图 3  阈值分割

    Figure 3.  Threshold segmentation

    图 4  Sobel算子边缘检测

    Figure 4.  Edge detection of Sobel operator

    图 5  区域划分

    Figure 5.  Region division

    图 6  Sobel边缘数据图像

    Figure 6.  Sobel edge data image

    图 7  边界拓展原理图

    Figure 7.  Principle diagram of boundary extension

    图 8  直接分离与边界拓展后分离对比

    Figure 8.  Comparison of the images obtained by direct separation and boundary extension

    图 9  去除噪声后输出

    Figure 9.  Output after removing noise

    图 10  输电线发热区域输出

    Figure 10.  Output of heating zone of transmission line

    图 11  高压输电线路主干线区域识别

    Figure 11.  Main line area identification of high voltage transmission line

    图 12  故障引流子识别

    Figure 12.  Fault drainage identification

    图 13  Goldeye P/CL-008 SWIR采集红外热图像

    Figure 13.  Infrared thermal image acquisition with Goldeye P/CL-008 SWIR camera

    图 14  故障引流子

    Figure 14.  Fault drainage

    图 15  发热极弱、背景复杂导致引流子故障不明显

    Figure 15.  Drainage fault is not obvious due to the very weak heat and the complicated background

    图 16  背景噪声造成的错检现象

    Figure 16.  False detection caused by background noise

    图 17  阈值选取对检测的影响

    Figure 17.  Effect of threshold selection on detection

    表  1  92幅红外图像处理结果

    Table  1.   Processing results obtained from 92 infrared images

    设备总图片数量故障数正确检测到的故障数误检率漏检率
    引流子923833(94.6%)5.5%2.2%
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-01-19
  • 修回日期:  2017-03-27
  • 刊出日期:  2017-06-01

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