【摘要】：紅外檢測技術(shù)因其不接觸、安全性高、可以帶電檢測等優(yōu)點,現(xiàn)廣泛應(yīng)用于發(fā)電機、變壓器、架空線路等電力設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測和故障定位中。其紅外圖像作為檢測系統(tǒng)中判斷設(shè)備運行狀態(tài)的重要依據(jù),成像質(zhì)量對檢測的精度有直接影響。由于制造工藝、材料等因素的影響,紅外成像系統(tǒng)的核心紅外焦平面陣列(IRFPA)不可避免的存在盲元,非均勻性等問題,嚴(yán)重影響成像質(zhì)量,造成檢測系統(tǒng)誤判,漏判。為了提高成像質(zhì)量,研究快速有效的盲元檢測和補償算法是十分必要的。近些年來在研究人員的不斷研究努力下,盲元檢測和補償算法不斷完善,在一定程度上提高了紅外圖像的成像質(zhì)量。但隨著集成技術(shù)的發(fā)展,紅外焦平面陣列的規(guī)格在不斷擴大,新的問題也不斷涌現(xiàn)。如盲元簇的出現(xiàn),即盲元以大于盲元點,盲元條的規(guī)模出現(xiàn),在圖像上表現(xiàn)為過亮或過暗的片狀區(qū)域,對紅外圖像質(zhì)量的影響遠(yuǎn)大于一般的盲元形式。本文以此為研究背景,基于MATLAB圖像處理模塊,針對傳統(tǒng)盲元處理算法缺乏對盲元簇適應(yīng)性的問題,設(shè)計并實現(xiàn)了一套盲元簇檢測和補償算法,并通過仿真實驗驗證了算法的可行性和有效性。對提高紅外系統(tǒng)的成像質(zhì)量,尤其是存在盲元簇的圖像有一定的參考價值。本文的主要研究工作如下:(1)介紹了課題研究的背景,對紅外成像原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,并在此基礎(chǔ)上,介紹了紅外成像系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。查閱大量文獻(xiàn)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對盲元的特性進(jìn)行分析,詳細(xì)介紹盲元產(chǎn)生的機理,盲元的分類,以及盲元在紅外圖像中的表現(xiàn)形式等。(2)分析盲元簇產(chǎn)生的原因,對幾種常用的盲元檢測和補償方法進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)常用方法均缺乏對盲元簇的適應(yīng)性。為解決圖像中盲元簇問題,本文提出了基于改進(jìn)灰度直方圖的盲元檢測算法和基于溫度梯度的盲元簇補償算法,詳細(xì)介紹了算法的原理和過程。(3)將上述處理算法進(jìn)行MATLAB仿真實驗,對算法的可行性和有效性進(jìn)行驗證。對于檢測精度,在查閱大量文獻(xiàn)資料后,提出除了將盲元率作為評價標(biāo)準(zhǔn)外,還應(yīng)將盲元分布,各盲元類型數(shù)量等也作為評價標(biāo)準(zhǔn),并根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)將本文檢測算法和傳統(tǒng)檢測算法進(jìn)行了對比。對于補償效果,引入峰值信噪比和結(jié)構(gòu)相似度作為評價標(biāo)準(zhǔn),將本文補償算法和傳統(tǒng)補償算法進(jìn)行了對比。實驗結(jié)果表明本文檢測和補償算法的可行性和有效性,對盲元簇也有很好的適應(yīng)性。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.41;TN219
【圖文】：

第一章 緒論良引起上帽過熱。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)和溫度分布均勻度分析故障位于上帽與支持座之間。停電檢查后發(fā)現(xiàn)滅弧室玻璃銅筒上部因過熱已變黑，支持座與靜觸頭上部電氣連接面已被嚴(yán)重碳化發(fā)黑的油污覆蓋，清除油污后發(fā)現(xiàn)動靜觸頭的兩接觸面均被燒蝕。（4）1996 年華北電網(wǎng)某 500 千伏輸電線路 541 耐張塔檢測時，發(fā)現(xiàn) B 相內(nèi)側(cè)串第 25 片絕緣子鋼帽溫度明顯高于相鄰上下絕緣子，認(rèn)為該剛帽是低值絕緣子，停電檢查后發(fā)現(xiàn)其絕緣電阻為 23MΩ。

合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文152 15 2( , ) exp 1511exp( )ChcW T Cb hcTkT （2（2-3）為普蘭克輻射定律，式中：c 為光速，c=3×108（m/s）；h 為普蘭克常數(shù)，h=6.6256×10-23（W/s2）；k 為玻爾茲曼常數(shù)，k=1.30854×10-23（W·s/K）；C1為第一輻射常數(shù)，C1=3.7415×10-16（W·m2）；C2為第二輻射常數(shù)，C1=1.43879×10-2（m·k）；各溫度下輻射規(guī)律分布如圖 2-1 所示：

第二代紅外探測器舍去復(fù)雜的掃描機制，直接根據(jù)每個探受的紅外輻射直接成像。相比于一代，二代的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性明顯降低。但平面制作工藝和材料的特殊性，焦平面非均勻性、盲元等問題現(xiàn)象出來響成像質(zhì)量的主要因素。第三代紅外探測器由美、英等發(fā)達(dá)國家掌握，以大規(guī)模陣列（百萬級）、微型化高密度和高性能為主要表現(xiàn)。目前我國制第三代焦平面而投入大量人力物力，并已經(jīng)有所突破。新一代紅外探著焦平面超高密度集成探測器元方向發(fā)展，并努力實現(xiàn)高性能、高可靠步小型化和軍民兩用技術(shù)化。表 2.1 紅外探測器的發(fā)展歷程Tab2.1 Development history of infrared detectors特點第一代 以多元探測器和 SPRITE 為代表第二代 以焦平面陣列為代表第三代 以大面積陣列、微型化高密度、高性能為代

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2797584