基于边缘检测的绝缘子裂纹诊断研究

论文摘要

绝缘子的良好状态保障着电力系统的安全运行,绝缘子的状态监控也是未来电力系统智能监控中的一个重要问题,因此研究边缘子状态自动检测的算法具有重要意义。本文首先在分析数字图像预处理方法的基础上,采用图像灰度化、对比度增强和图像去噪等三个步骤对绝缘子图像进行预处理;之后提出一种有效的绝缘子边缘检测方法,该方法从滤波器的选择、梯度的计算和阈值的确定三方面出发,对原始的Canny边缘检测算子进行优化和改进;最后给出了绝缘子的定位和裂纹检测方法,并设计开发了绝缘子裂纹检测系统,在此系统上进行的多项实验结果验证了所提出算法的有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 国内外研究动态
• 1.2.1 绝缘子裂纹诊断的国内外研究现状
• 1.2.2 边缘检测算法在裂纹故障诊断中的应用现状
• 1.3 课题研究的内容和成果
• 1.4 论文组织结构
• 第二章 绝缘子图像的预处理研究
• 2.1 绝缘子图像预处理概述
• 2.2 图像灰度化
• 2.3 对比度增强
• 2.4 图像去噪
• 2.4.1 几种常用的去噪方法
• 2.4.2 基于图像恢复理论的维纳滤波
• 2.4.3 去噪方法的测试与分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 绝缘子图像的边缘检测
• 3.1 绝缘子图像边缘检测概述
• 3.2 相关边缘检测算子的分析与实验
• 3.2.1 几种常用的微分算子
• 3.2.2 微分算子的实验与分析
• 3.3 改进的 Canny 边缘检测算子
• 3.3.1 Canny 算子的分析
• 3.3.2 Canny 算子的改进
• 3.3.3 边缘检测算子的性能测试
• 3.4 绝缘子边缘连接
• 3.5 绝缘子边缘细化
• 3.6 绝缘子边缘检测的实验与结果分析
• 第四章 绝缘子图像的目标定位与裂纹检测
• 4.1 绝缘子的定位
• 4.2 绝缘子的裂纹检测
• 第五章 绝缘子裂纹检测系统
• 5.1 系统构成与实现
• 5.1.1 文件操作模块
• 5.1.2 图像预处理模块
• 5.1.3 边缘检测模块
• 5.1.4 裂纹检测模块
• 5.2 实验结果与分析
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况