[发明专利]基于矩形特征拟合的硅橡胶绝缘子憎水性等级判定方法

说明书

本发明公开了一种基于矩形特征拟合的硅橡胶绝缘子憎水性等级判定方法，首先获取有水珠的硅橡胶绝缘子原始彩色图像，并对彩色图像进行灰度化处理；对灰度图像进行Haar小波去噪和小波重构，进而获得去噪后的憎水性图像；然后采用最大类间差分割图像：根据图像的灰度分布特性，将图像分为目标和背景两部分，以二者方差值决定分割的阈值，将图像分割为二值化图像，利用形态学的面积选择将大水珠出现的目标区域选中；最后进行矩形特征拟合，计算外接矩形长宽比例，通过判断长宽比的大小进而判定硅橡胶绝缘子的憎水性等级，硅橡胶绝缘子憎水性越好则耐污闪能力越强。本发明大大提高了硅橡胶绝缘子憎水性等级识别的准确性。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种基于矩形特征拟合的硅橡胶绝缘子憎水性等级判定方法。

背景技术

随着绝缘子运行时间的延长，绝缘子的老化，长期受到电晕、闪络、污秽等因素的影响，特别在潮湿的天气，普通的瓷质绝缘子和玻璃绝缘子的绝缘强度会急剧下降，因此导致电网出现大规模的污闪事故，给国民经济带来重大损失。硅橡胶绝缘子的出现解决了传统的绝缘子(瓷或玻璃绝缘子)容易出现污闪事故的问题。憎水性是影响硅橡胶绝缘子污秽特性的基本因素，硅橡胶绝缘子的憎水性下降具体表现是耐污闪能力变低，从而对电力系统安全与稳定运行构成威胁。因此，对硅橡胶绝缘子的憎水性能进行检测是判断硅橡胶绝缘子抗污闪性能的重要手段，也是确保硅橡胶绝缘子安全运行的重要保证，开展硅橡胶绝缘子憎水性检测技术的研究至关重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于矩形特征拟合的硅橡胶绝缘子憎水性等级判定方法，大大提高了硅橡胶绝缘子憎水性等级识别的准确性。

本发明所采用的技术方案是，基于矩形特征拟合的硅橡胶绝缘子憎水性等级判定方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、获取有水珠的硅橡胶绝缘子原始彩色图像，并对彩色图像进行灰度化处理；

步骤2、对步骤1获得的灰度图像进行Haar小波去噪和小波重构，进而获得去噪后的憎水性图像；

步骤3、对步骤2得到的图像采用最大类间差分割图像：根据图像的灰度分布特性，将图像分为目标和背景两部分，以二者方差值决定分割的阈值，将图像分割为二值化图像，利用形态学的面积选择将大水珠出现的目标区域选中；

步骤4、对步骤3分割得到的大水珠区域取其外接矩形进行矩形特征拟合，该外接矩形是任意方向上的，不局限于平行于坐标轴的，得到最接近水珠分割区域的最佳外接矩形，计算外接矩形长宽比例，通过判断长宽比的大小进而判定硅橡胶绝缘子的憎水性等级，硅橡胶绝缘子憎水性越好则耐污闪能力越强。

本发明的特点还在于，

步骤1具体如下：

图像灰度化处理，灰度化公式为：

Y＝0.299R+0.587G+0.114B (1)

其中，Y是根据R、G、B颜色分量以及颜色编码方法YUV中亮度信号Y之间的关系算出的亮度，R、G、B分别表示红色、绿色、蓝色分量。

步骤2具体如下：

步骤2.1、Haar小波变换分解法对图像f_J分解表达式如下:

f_J＝ω_J-1+...+ω_j-1+f_j-1+...+ω₀+f₀ (2)