【摘 要】
:
输电线路是电力系统的重要组成部分,其运维质量直接关系到电力系统安全稳定运行。由于输电线路长期遭受自然环境的雨雪侵蚀、雷打电击、外力破坏等侵害,导致输电线路上极易出现导线断股和异物附着这两种常见的异常状况。若不及时消除,势必影响电网的安全稳定运行。目前电力部门大多应用无人机代替人工执行线路巡检任务,通过人工判图的方法分析航拍原始图像,不仅效率低,而且容易出现误判。因此,本文围绕如何运用图像处理技术对
论文部分内容阅读
输电线路是电力系统的重要组成部分,其运维质量直接关系到电力系统安全稳定运行。由于输电线路长期遭受自然环境的雨雪侵蚀、雷打电击、外力破坏等侵害,导致输电线路上极易出现导线断股和异物附着这两种常见的异常状况。若不及时消除,势必影响电网的安全稳定运行。目前电力部门大多应用无人机代替人工执行线路巡检任务,通过人工判图的方法分析航拍原始图像,不仅效率低,而且容易出现误判。因此,本文围绕如何运用图像处理技术对输电线路异常状况自动检测问题展开研究。设计基于无人机航拍图像的架空输电线路异常检测方法。主要研究内容如下:在输电线路图像边缘检测方面,针对传统Canny边缘检测算子存在细小边缘提取难度大及人为设定固定阈值耗时过长的问题,本文提出一种基于Canny算子和Edge Drawing(简称ED-Canny)优化的边缘检测算法。为实现图像的去噪处理,设计由中值滤波器和高斯滤波器组成的混合滤波器,并依据滤波模板尺寸与图像平滑效果的关系,修改滤波器的高斯卷积核大小,达到在去噪的同时保留更多图像细节的目的。通过设置权重判定因子参数,对图像进行边界搜索获取锚点,使用智能路由算法顺次连接锚点之间的像素点,达到快速且尽可能完整地提取连续闭合图像边缘的目的,最终完成图像边缘的有效提取。在输电线路图像导线提取方面,针对复杂背景下输电导线提取过程中出现的导线断裂、不连续和伪导线等问题,本文在分析输电线路导线分布特征的基础上,提出最佳相位分区方式和设计伪导线判定准则对传统相位编组算法进行改进。首先利用最佳相位分区方式获得直线支持区域,并把图像中所有像素点进行相位编组及分类。其次利用最小二乘法完成直线段的初步提取。最后利用伪导线判定准则对拟合得到的导线段进行筛选,将符合条件的导线段重新进行拟合。改进后的算法不仅解决提取直线过程中出现的导线断裂、不连续问题,而且避免在提取直线过程中出现的伪导线问题,优化了算法执行效率。在输电线路图像异常检测方面,针对输电线路极易出现导线断股和异物附着这两种常见的异常状况。本文首先设计滑动像素块模型,设置梯度旋转角参数,再通过滑动像素块旋转梯度角的变化定位输电线路异常状况的精确位置。其次设计导线断股模型检测导线断股,设置异常判别的相关参数检测导线上附着的大目标异物,结合投影方法检测导线上附着的小目标异物。最后通过模板匹配的方法减少虚假异物对检测结果带来的干扰。实验结果证明,本文设计的算法能快速精确地实现输电线路异常状况的自动识别。
其他文献
循环神经网络作为研究大规模时间序列的分析及预测的有效方法,至今循环神经网络算法已有多个改进和变种,并在时间序列数据上已有多个方面的应用。但循环神经网络算法还有需要进一步研究的问题,主要是现有循环神经网络算法及其改进在收敛速度较慢和预测精度较差的问题上并没有很好地解决方法。因此,本文研究的主要内容是循环神经网络模型在初始权重选取问题上的改进,通过引入随机扰动项对循环神经网络模型进行修正。首先针对循环
呼吸、脉搏、语音等运动均会在人体表层产生或大或小的压力信号,蕴含大量信息,拥有潜在应用价值。因此,制备一种可有效将其获取的可穿戴设备,采集并通过合理分析发掘其应用价值以及应用手段是十分必要的。本文构建并制备了一种PVDF(聚偏二氟乙烯)柔性压电传感器,采集人体手部压力信号(脉搏、手指以及手腕压力信号)、呼吸吹气压力信号以及语音振动信号(发声时人体颈部皮肤振动信号),结合数据转换以及机器学习等数据处
时滞现象广泛存在于自然界的各类系统中,如航空航天系统、化工过程系统、网络化控制系统等,时滞的存在可能会导致系统性能指标变差甚至不稳定,因此时滞系统的相关控制问题研究得到了广泛的关注。然而在许多实际系统中,出于对测量的经济性、困难性和实际性的考量下,很难得到系统的全部状态信息,因此需要设计观测器进行状态重构。本文提出了一种函数观测器的参数化设计方法,并根据广义Sylvester方程的解,建立了函数观
随着电力系统智能化水平不断提高,智能电网已经呈现出信息物理高度融合的特征。信息流和物理流的深度融合提升了信息侧对物理电网的稳定控制。然而,信息空间存在的漏洞为网络攻击提供了可乘之机,信息侧网络攻击入侵后物理侧电力设备运行失去稳定控制,发生故障甚至损坏,严重时引发大范围停电事故。为了提升电力信息物理融合系统(Cyber-Physical-System,CPS)防范网络攻击的能力,本文提出一种基于集成
随着计算机科学的快速发展,人机交互领域逐渐呈现出多元化,不再单纯局限于传统的键盘,鼠标等输入设备。手势识别之所以作为自然交互的热点课题,是因为其直观、灵活、表达丰富等特点更加符合人们在日常生活中的习惯。使用基于视觉的手势识别方法已成为该领域的主流方法,通过对手势图像的采集和处理,最终输出理想的结果。使用Kinect二代传感器作为采集设备,不仅可以采集彩色信息,还可以获取深度信息及骨骼信息,文中分别
在现代电力系统中,网络部分与物理部分的连接越来越紧密,耦合越来越深入,而电力信息物理系统(Cyber-Physical Power Systems,简称CPPS)可以准确地描述现代电网的动态过程。电力通信网作为电力工业控制系统的专用网络,具有安全分区、网络专用性、水平隔离和垂直认证等特点。然而,在CPPS中,网络部分和物理部分是深度耦合并相互作用的,容易受到内部故障和外部攻击的影响。攻击者很容易利
信息物理系统(Cyber-physical System,CPS)是控制网络和通讯网络监控物理系统的同时,三者紧密联系,协调控制的整合系统,现代电网已逐步发展成电力系统与CPS的完美融合。然而,信息网络在大幅优化电力信息物理系统(Cyber-physical Power System,CPPS)与协调控制的同时,也产生了诸多潜在风险,如发生在信息网络中的攻击会随着信息网络与电力系统的融合交互威胁到
随着我国“互联网+医疗”产业的发展,众多网络健康社区以其便捷的线上问诊方式,破除传统医疗服务的时空壁垒,优化就诊流程,在促进优质医疗资源共享的同时,也积累了海量的医疗文本数据,为进一步研究高发疾病的话题演化趋势提供了重要的数据基础。然而,网络健康社区文本大多为非结构化数据,且口语化特性明显,数据处理难度较大。因此,如何针对上述文本特性进行准确高效的挖掘处理,是提高热点疾病话题趋势演化分析可靠性和有
EMD(经验模态分解)是一种适用于处理非线性非平稳信号的完全数据驱动的分解方法,它的提出被视为信号分析处理领域的一个重大创新突破。EMD能够避免傅里叶分析和小波分析对基函数选取的依赖,并广泛应用在气象、地质、电力等领域的信号分析和处理中。尽管二维EMD已经在图像处理和分析领域中得到了广泛的应用,但现有的多通道图像EMD方法在计算效率、分解质量等方面仍有提高的空间。为此,本文针对多通道图像EMD方法
随着科学技术的发展与时代的需求,人类对于大脑的理解和认知越来越深入,脑科学逐渐成为了科研人员的热门研究领域,而脑-机接口作为脑科学研究的直接应用,也受到了广泛的关注。基于运动想象的脑-机接口系统可以绕过神经及肌肉组织,仅通过想象肢体运动时产生的脑电信号来控制外部设备,这对于帮助那些大脑活动正常但神经受损或肢体残疾的人来说具有十分重要的应用价值和实践意义。本课题对运动想象脑电信号识别方法进行了深入的