[发明专利]基于偏最小二乘回归法的绝缘子污秽等值盐密检测方法

权利要求书

1.一种基于偏最小二乘回归法的绝缘子污秽等值盐密检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：获取污秽绝缘子的高光谱图像，进行高光谱图像的预处理，并将所有预处理后的高光谱图像分为第一高光谱图像集和第二高光谱图像集；

S2：获取第一高光谱图像集对应的污秽绝缘子各局部区域的等值盐密，并提取第一高光谱图像集中积污绝缘子的高光谱谱线，根据污秽绝缘子的等值盐密和对应的高光谱谱线，使用偏最小二乘回归法，获取优化等值盐密检测模型；

S3：提取第二高光谱图像集中积污绝缘子各局部区域的高光谱谱线，并将其输入优化等值盐密检测模型，获取第二高光谱图像集对应污秽绝缘子各局部区域的等值盐密。

2.根据权利要求1所述的基于偏最小二乘回归法的绝缘子污秽等值盐密检测方法，其特征在于，所述步骤S1中，进行高光谱图像的预处理，包括依次进行的黑白校正处理、平滑/变换处理以及多元散射校正处理。

3.根据权利要求2所述的基于偏最小二乘回归法的绝缘子污秽等值盐密检测方法，其特征在于，所述黑白校正处理的公式为：

式中，R_ci为黑白校正后图像数据；Sample_ci为原始光谱图像数据；dark_ci为全黑标定图像数据；White_ci为全白标定图像数据。

4.根据权利要求2所述的基于偏最小二乘回归法的绝缘子污秽等值盐密检测方法，其特征在于，所述平滑/变换处理的方法包括小波去噪方法、Savitzky-Golay平滑方法、微分变换方法以及对数变换方法。

5.根据权利要求2所述的基于偏最小二乘回归法的绝缘子污秽等值盐密检测方法，其特征在于，所述多元散射校正处理的具体方法，包括如下步骤：

A-1：根据各高光谱图像的光谱，计算平均光谱；

计算公式为：

式中，为所有高光谱图像在各个波长点处求平均值所得到的平均光谱矢量；为各高光谱图像的光谱A_i之和；n为高光谱图像总数；i为高光谱图像标号

A-2：将各高光谱图像的光谱和平均光谱进行一元线性回归，获取进行一元线性回归处理后的相对偏移系数和平移量；

计算公式为：

式中，A_i为各高光谱图像的光谱矢量；m_i、b_i分别为进行一元线性回归处理后的相对偏移系数和平移量；

A-3：根据相对偏移系数和平移量，计算多元散射校正处理后的光谱，并输出多元散射校正处理后的高光谱图像；

计算公式为：

式中，A_i(MSC)为多元散射校正处理后的光谱。

6.根据权利要求1所述的基于偏最小二乘回归法的绝缘子污秽等值盐密检测方法，其特征在于，所述步骤S2中，获取优化等值盐密检测模型，包括如下步骤：

B-1：将污秽绝缘子的等值盐密和对应的高光谱谱线分为训练集和测试集；

B-2：根据训练集，使用偏最小二乘回归法建立等值盐密检测模型；

B-3：将测试集输入等值盐密检测模型，进行优化，获取优化等值盐密检测模型。

7.根据权利要求6所述的基于偏最小二乘回归法的绝缘子污秽等值盐密检测方法，其特征在于，所述步骤B-2中，偏最小二乘回归法建立等值盐密检测模型的公式为：

s＝a_j1x₁+...+a_jn'x_n'

式中，s为待测绝缘子污秽等值盐密的检测值；a_j1、a_j2、...、a_jn'为根据已知污秽盐密值得到的绝缘子污秽等值盐密检测模型求解参数；x₁、x₂、...、x_n'为第n'个波段处的标准化反射率；n'为波段总数，等同于绝缘子污秽等值盐密检测模型求解参数总数；j为当前训练样本变量。