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红外技术属于物理学、电子学和计算机科学的技术的交叉学科,它是通过获取目标的红外辐射来进行检测处理。红外技术首先在军事领域得到应用,随着红外技术的发展,红外检测技术作为红外技术中的一种应用,在民用领域,尤其是在电力、冶金、医学等行业也得到广泛的应用。 红外检测技术能够在非接触的情况下,快速、准确的检测出目标的状态信息,这在在线故障诊断、生产的实时控制等方面有重要的作用,其经济效益和社会效益十分显著。随着红外热成像技术的发展,红外热像检测作为红外检测技术的代表,得到了迅速的发展,已成为红外检测技术研究的一个热点方向。在电力系统的设备检测和故障诊断中,利用红外热像技术对带电设备的状态进行检测,是一种简洁、有效的方法。本文在综合分析国内外红外热像检测技术的基础上,对红外图像的分割和拼接技术做了进一步的研究,结合实际的应用需求,设计并完成电力设备红外检测与辅助诊断系统的开发工作。本文的主要研究工作和成果如下: 1)为了更好的理解电力设备的红外检测,对红外辐射的基本定律、红外测温仪和红外热像仪的检测原理进行了研究。从红外辐射的角度探索目标的辐射特性,结合红外图像的成像机制,分析红外图像中目标的准确温度信息。 2)结合红外图像的特点,改进了红外图像阈值分割的方法,利用动态阈值的方法,很好的获取目标的信息。对电力设备的红外图像进行分析,我们知道这些红外图像具有一定的规律性:第一,红外图像上目标的温度高于背景的温度;第二,电力红外图像的背景比较单一,一般为天空;第三,背景的温度信息具有规律性。结合红外图像的这些规律性,本文用基于目标的动态阈值方法进行分割,能够很快的把目标从背景中分割出来,具有很好的实效性。 3)分析了图像拼接理论,对SIFT特征提取算法的拼接过程进行描述,并利用SIFT算法进行红外图像的拼接。从拼接结果中可以看出,SIFT算法是一种有效的红外图像拼接方法。 4)根据电力系统中红外诊断的实际需求,设计并实现了电力设备红外检测与辅助诊断系统。本系统对红外图像进行诊断,从而判断出设备的运行状况,很好的帮助电力检修人员完成电力设备的检修工作。该系统在电力部门的应用取得了很好的成效。