架空輸電線路是電力系統的重要構成部分,是其安全運行的基礎。輸電線路覆冰已成為危害線路安全穩(wěn)定運行的重要因素,覆冰嚴重時會導致導線舞動、絕緣子閃絡甚至是斷線、倒塔等事故,給人們的生產和生活帶來不便,同時也給社會財產帶來巨大損失。因此研究一種監(jiān)測輸電線路覆冰厚度的方法對保證電網安全運作具有深遠的意義。基于圖像處理的輸電線路覆冰檢測方法,其核心思想是導線在覆冰后,它的徑向寬度比未覆冰之前有所增加,增加的寬度就反映出覆冰的厚度。覆冰厚度的測量精度直接影響著融冰裝置融冰電流和時間的設置,對線路除冰具有重要意義。在分析了現有基于圖像法的輸電線路覆冰厚度檢測方法之后,針對其中圖像去噪、邊緣檢測、覆冰厚度計算三個影響覆冰厚度測量精度的關鍵技術進行了分析改進。在圖像去噪方面,針對傳統去噪方法使邊緣信息變得模糊,不利于后續(xù)邊緣檢測等缺點,提出改進壓縮感知的圖像去噪算法。首先對基于壓縮感知的去噪重構模型進行了分析建模,然后提出利用最大值函數光滑化lp范數的方法改進去噪模型,接著通過離散化光滑函數的解序列來逼近最小lp范數的最優(yōu)解。實驗表明該方法不僅對圖像有很好的去噪效果,而且能很好地保留圖像的邊緣信息完整,為后續(xù)邊緣檢測提供了條件。在邊緣檢測方面,首先研究了基于Canny算子邊緣檢測的原理,發(fā)現在應用Canny算子進行邊緣檢測的關鍵之處在于是否能夠準確獲取圖像的高、低閾值。隨后提出一種改進Canny算子的邊緣檢測方法,該方法使用最優(yōu)閾值法計算得到Canny算子的高閾值,再利用高低閾值對應關系確定低閾值,通過設置目標檢測區(qū)域,可以去掉圖像背景,得到完整的覆冰導線邊緣,消除偽邊緣的影響。在覆冰厚度計算方面,提出分段式的厚度計算模型。首先考慮到架空輸電線路有一定懸垂弧度,將圖像中的輸電線路分成若干等長的區(qū)段,這樣就可以看作一段直線,求出每一小段中輸電線路上下輪廓之間的平均寬度,然后為了避免由于局部的誤差過大而導致總體結果的誤差偏大,舍棄掉那些區(qū)段平均值嚴重偏離總體平均值的區(qū)段。最后對剩下的區(qū)段求總的均值,即導線在圖像中的像素寬度。當輸電線路覆冰厚度不同時,通過與傳統檢測方法進行對比實驗,結果表明論文提出的覆冰厚度檢測方法在測量精度上有了很大提高,驗證了此方法的有效性和可行性。
【學位單位】：長沙理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TP391.41;TM75
【部分圖文】：

壓輸電線路往往需要跨省架設，一條線路要同時經受不同的天氣影響，這對電網的抗災逡逑能力是一種極大的考驗，而輸電線路覆冰災害就是其中最主要也是最常見的一種災害［３］，逡逑圖１．１顯示了輸電線路覆冰對電網造成的嚴重災害。逡逑條邋Ｉ逡逑圖１．１輸電線路冰災事故圖逡逑當輸電線路遭受嚴重覆冰災害時，會導致導線舞動、絕緣子閃絡甚至是斷線、倒桿逡逑（塔）等問題＾１，輸電線路的覆冰產生的嚴重后果可以分為以下三種：逡逑（１）

３圖像預處理技術介紹逡逑通過攝像機直接拍攝到的圖像可能受到外界環(huán)境的污染從而導致出現噪聲或者模糊不清等問題，這些問題會影響后續(xù)圖像分割和提取邊緣輪廓的精度。為了減少消除這些誤差，可以將圖像做灰度化、圖像增強這些預處理。其流程圖如圖２．２所示，逡逑文將分別介紹圖像預處理步驟。逡逑ｃ開始）逡逑邐Ｊ邐逡逑圖像灰度化逡逑邐Ｊ邐逡逑圖像增強逡逑

邐邐１逡逑圖２．１覆冰厚度檢測系統結構框圖逡逑２．３圖像預處理技術介紹逡逑通過攝像機直接拍攝到的圖像可能受到外界環(huán)境的污染從而導致出現噪聲或者圖逡逑像模糊不清等問題，這些問題會影響后續(xù)圖像分割和提取邊緣輪廓的精度。為了減少甚逡逑至消除這些誤差，可以將圖像做灰度化、圖像增強這些預處理。其流程圖如圖２．２所示，逡逑下文將分別介紹圖像預處理步驟。逡逑ｃ開始）逡逑邐Ｊ邐逡逑圖像灰度化逡逑邐Ｊ邐逡逑圖像增強逡逑Ｙ逡逑（結束逡逑圖２．２圖像預處理流程圖逡逑１０逡逑

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