[发明专利]基于高光谱成像复合绝缘子伞裙老化的特征波段提取方法

权利要求书

1.一种基于高光谱成像的复合绝缘子伞裙老化的特征波段提取方法，所述方法包括以下步骤：

第一步骤(S1)中，制作老化程度已知的复合绝缘子伞裙切片，在同一视场下拍摄所述复合绝缘子伞裙切片的高光谱图像；

第二步骤(S2)中，矩阵化所述高光谱图像且进行主成分分析以获取第一主成分图像；

第三步骤(S3)中，分析第一主成分图像中各个波段图像叠加的比例，即每个波段的贡献率，将贡献率大的前A个波段作为备选特征波段，分析第一主成分图像中各个波段图像叠加的比例，即每个波段的贡献率，绘制波段-贡献率曲线，找出A个局部贡献率峰值对应的波段作为备选的特征波段；

第四步骤(S4)中，预定最终提取B个特征波段，计算A个备选特征波段各自的图像信息熵H(P)，再计算A个特征波段中任意B个波段之间的联合信息熵Hcor(P)，

其中，p_i是指灰度值为i的像素点占全部像素值的比例，p_{i，j，k，…，n}是指第一个特征波段的图像中灰度值为i，第二个特征波段的图像中灰度值为j，第三个特征波段的图像中灰度值为k，第B个图像的灰度值是n的概率之积；

第五步骤(S5)中，定义最优波段指数Q，所述Q为图像信息熵与联合信息熵的函数，取Q最大的特征波段组合为最佳的B个特征波段。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，第一步骤(S1)中，制作老化程度已知的复合绝缘子伞裙切片时，老化类型包括酸老化、热老化和电老化，不同的老化类型对应的特征波段各不相同。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，第二步骤(S2)中，矩阵化所述高光谱图像中，所述高光谱图像具有M个波段，每个波段的灰度图像有N个像素点，则高光谱数据为M行N列的矩阵。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，第二步骤(S2)中，把矩阵的每一行作为输入进行主成分分析，获取第一主成分图像，所述第一主成分图像是由M个灰度图像按照一定比例叠加融合得到。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，第五步骤(S5)中，定义的最优波段指数Q为：

计算所有波段组合的Q值，其中，H₁(p)、H₂(p)、H₃(p)...H_B(p)分别代表B个波段图像各自的信息熵，H_cor(p)表示B个图像之间的联合信息熵，取Q最大的特征波段组合为最佳的B个特征波段。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，B个特征波段构成绝缘子伞裙老化状态特征库，其中，绝缘子伞裙老化状态特征库包括复合绝缘子伞裙老化类型、特征波段和老化程度。