基于Hu不变矩的红外图像电力设备识别-智能技术学报.PDFVIP

第５卷　第１期 智 能技 术 学报 ２０１３年３月 Ｖｏｌ．５　　Ｎｏ．１ ＣＡＡＩＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｍａｒ．２０１３  基于Ｈｕ不变矩的红外图像电力设备识别 １ １ ２ ２ ２ 陈俊佑 ，金立军 ，段绍辉 ，姚森敬 ，赵　灵 （１．同济大学 电子与信息工程学院，上海　２０１８０４； ２．深圳供电局有限公司，广东 深圳　５１８０１０） 摘　　　要：针对电力系统红外故障检测中对电力设备的人工识别效率低、实时性差等问题，提 出了根据红外热图温度信息获取独立的电力设备图像，采用计算机图像处理技术实现对电力设 备高效、准确识别的方法。首先，通过红外图像中的温度信息寻找设备中高温点作为种子点，采 用区域生长方法有效地去除背景，获得整个设备的二值图像；然后，选取Ｈｕ不变矩作为图像特 征提取方法，并对其做出改进，计算了该二值图像的Ｈｕ不变矩，构成了电力设备的特征向量； 最后，设计了ＢＰ神经网络分类器做分类识别，可用于结合温度信息实现电力系统中电力设备红 外图像的故障识别。研究结果表明：该电力设备识别方法对ＣＴ、变压器、母线接头、避雷针将军 帽等电力设备的识别率高、耗时少，具有良好的应用前景。 关　键　词：电力设备识别；红外图像；Ｈｕ不变矩；区域生长；ＢＰ神经网络 中图分类号：ＴＭ７６；ＴＰ３９ 文献标识码：Ａ ＰｏｗｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｎＩｎｆｒａｒｅｄＩｍａｇｅＢａｓｅｄｏｎ ＨｕＩｎｖａｒｉａｎｔＭｏｍｅｎｔｓ １ １ ２ ２ ２ ＣＨＥＮＪｕｎｙｏｕ，ＪＩＮＬｉｊｕｎ，ＤＵＡＮＳｈａｏｈｕｉ，ＹＡＯＳｅｎｊｉｎｇ，ＺＨＡＯＬｉｎｇ （１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１８０４，Ｃｈｉｎａ； ２．ＳｈｅｎｚｈｅｎＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ５１８０１０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｌｏｗｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｐｏｏｒｒｅａｌｔｉｍｅｂｙｍａｎｕａｌｏｆｐｏｗｅｒｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｉｎｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｉｎｆｒａｒｅｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｄｉｇｉｔａｌｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｅｆ ｆｉｃｉｅｎｔａｎｄａｃｃｕｒａｔｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｍａｇｅｓｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍｔｈｅＩｎｆｒａｒｅｄｉｍａｇｅ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅ ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｏｉｎｔｗａｓｆｏｕｎｄａｓｓｅｅｄｉｎｐｏｗｅｒｅｑｕｉｐｍｅｎｔｆｒｏｍｔｈｅｍｅｓｓａｇｅｏｆｉｎｆｒａｒｅｄｔｅｍｐｅｒａ ｔｕｒｅ、Ｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｗａｓｒｅｍｏｖｅｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｂｙｒｅｇｉｏｎｇｒｏｗｉｎｇｍｅｔｈｏｄｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｂｉｎａｒｙｉｍａｇｅｏｆ ｅｎｔｉｒｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，Ｈｕｉｎｖａｒｉａｎｔｍｏｍｅｎｔｓａｎｄｉｔｓｉｍｐｒｏｖｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｗｅｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄａｓｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓｏｆｆｅａｔｕｒｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ．Ｈｕｉｎｖａｒｉａｎｔｍｏｍｅｎｔｓｏｆｂｉｎａｒｙｉｍａｇｅｓｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄａｎｄｆｅａｔｕｒｅｖｅｃ 　　收稿日期：２０１３－０３－２４ 基金项目：国