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基于图像处理的复合绝缘子憎水性离线检测系统研究与开发
| 论文题名： | 基于图像处理的复合绝缘子憎水性离线检测系统研究与开发 |
| 关键词： | 铁路弓网;复合绝缘子;憎水性检测系统;图像处理;水珠消除 |
| 摘要： | 由于自身良好的憎水性和憎水迁移性，且具有机械强度高、重量小、便于维护等特点，复合绝缘子在电力传输系统和铁路弓网系统中得到广泛应用。特别地，在铁路弓网系统中，复合绝缘子的使用比例已超过传统的陶瓷和玻璃绝缘子。随着服役时间的延长，其性能的下降，逐渐成为铁路运行安全的重大隐患之一，因此研究和开发有效的复合绝缘子憎水性检测设备对于杜绝由此产生的安全事故具有重要的现实意义。目前，绝缘子憎水性检测方法主要有在线和离线两种，其中列车用复合绝缘子多用离线方式进行检测，且检测时复合绝缘子均暴露在外部环境中，检测结果的准确性和稳定性较低。本文针对这一问题进行研究，开发了一种标准化绝缘子憎水性离线检测系统，主要内容如下: (1)设计了一种标准化的复合绝缘子憎水性检测机构。该机构由机架、绝缘子支撑机构、自动门机构、喷水机构、照明系统与摄像系统组成。与传统检测方式相比，该机构提供了一个密闭的检测空间，使得检测工作能够在统一的标准化环境中进行，从而克服了露天检测方法的缺陷，提高了检测结果的准确性和稳定性。 (2)完成了监控系统设计，给出了一种改进的憎水性图像处理方法。监控系统采用Delphi软件开发，由图像获取模块、数字处理模块、憎水性判定模块等模块组成。在图像处理方面，首先提出了B分量灰度处理算法，并用大津法进行二值化处理，有效地提高了图像对比度;其次，给出了基于连通域的水珠消除算法，初步实现了水迹和背景的分离;最后采用“孔洞填充”的方法，减弱了反光问题对所提取图像的影响，实现了水迹和背景的有效分离。 (3)基于改进形状因子法，给出了在标准化环境下复合绝缘子憎水性等级的判别方法。在得到水迹和背景有效分离的图像之后，提取最大水迹面积和周长等特征参数，并利用改进的形状因子法对其憎水性等级进行判定，进而通过与喷水分级法所得标准图片的比对，最终确定复合绝缘子的憎水性等级。 |
| 作者： | 李贺 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 高溥;李宗刚;郑礡 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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