[发明专利]一种复合绝缘子憎水等级自动识别方法

说明书

技术领域

本发明属于输电线路绝缘子性能检测技术领域，特别涉及一种复合绝缘子憎水等级自动识别方法。

背景技术

硅橡胶复合绝缘子以其优良的抗污闪性能广泛应用于输电线路外绝缘，而其优良的抗污闪性能主要得益于它本身的憎水性和憎水迁移性。但实际运行经验表明，由于受运行年限、电场、紫外线、污秽等因素的影响，复合绝缘子硅橡胶伞群憎水性将逐步下降，甚至完全丧失，导致复合绝缘子的抗污闪性能下降、输电线路污闪事故发生。为减少污闪事故发生，针对复合绝缘子憎水性开展检测分析势在必行，传统检测方法采用喷水分级方法对输电线路上摘除的复合绝缘子进行喷水，而后通过比对绝缘子表面水滴附着状态与标准图谱上的差异获得绝缘子的憎水等级，这种方法往往具有主观性，不利于快速、准确获得复合绝缘子的憎水状态。为此，通过相关图像分析技术和人工智能技术实现复合绝缘子憎水等级的自动识别，这对于准确获知复合绝缘子憎水性及保障输电线路安全可靠运行具有重要意义。

为了客观分析复合绝缘子表面憎水等级，消除主观因素在憎水等级确定过程中的影响，国内外相关研究人员针对复合绝缘子憎水等级自动识别技术进行了相关研究，如改进形状因子法、SVM决策树等进行复合绝缘子憎水性检测。结果表明这些方法在一定程度上克服主观因素对憎水等级判定的影响,但也存在一定的不足，如改进形状因子法采用最大水珠的形状因子及最大水珠与整幅图像的面积比作为特征量，通过比对这两个特征量与憎水等级的量化关系获得复合绝缘子的憎水等级，但这两个特征量与憎水性等级之间并非线性关系，依据该方法给出的量化关系判定绝缘子憎水状态往往存在误差；复合绝缘子憎水图像千差万别，而SVM决策树针对大规模样本训练难以实施。为此通过建立憎水图像多参量的自动识别方法，将有助于更加准确的获得复合绝缘子的憎水状态，这对于确保输电线路安全可靠运行具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提出一种复合绝缘子憎水等级的自动识别方法，其特征在于，通过对复合绝缘子憎水图像进行分析，实现对复合绝缘子憎水等级的自动识别，所述复合绝缘子憎水等级自动识别方法包括步骤如下：

1）选取运行多年的绝缘子一支，采集绝缘子伞群表面水滴附着的原始图像，并采用自适应直方图均衡算法实现图像增强，通过计算图像的局部直方图，然后自适应的对其进行修正，把原始图像不均衡的直方图变换为均匀分布的形式，增加了灰度值的动态范围，从而达到提高图像整体对比度的效果；

2）图像滤波采用形态学开闭滤波算法实现，该算法是分别用两个不同尺度的结构元素B₁和B₂对图像进行顺序开闭运算，小尺度结构元素B₁去除噪声能力较弱，但能够保持更多的图像边缘细节信息；大尺度结构元素B₂去除噪声能力较强，但会模糊掉很多细节信息，因此，顺序的运用两个形态学结构元素对图像进行开闭滤波既能够去除噪声，又能够保持细节信息，达到平滑图像去除噪声的目的，B₁为3×3十字形的结构元素，B₂为5×5菱形结构元素，