電力紅外熱像拼接技術(shù)研究與應(yīng)用.pdf

1、紅外熱成像技術(shù)是利用自然景物的熱輻射得到成像數(shù)據(jù)，形成視覺(jué)圖像，可以在夜間甚至全黑的環(huán)境中工作，而且由于紅外輻射具有穿透煙霧的能力，使得紅外熱成像技術(shù)具有很長(zhǎng)好的穿透能力、抗干擾、容易隱蔽和非常強(qiáng)的識(shí)別能力，為全天候應(yīng)用提供了可能性。隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)的容量和電壓等級(jí)也隨之進(jìn)一步提高，為了使得供電的安全性和可靠性得到保證，對(duì)運(yùn)行中電力設(shè)備的溫度進(jìn)行監(jiān)控并自動(dòng)進(jìn)行故障診斷顯得尤為突出重要。
　　 但是由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和熱像儀

2、拍攝局限等各種原因，往往得到的紅外圖像都是單一的紅外目標(biāo)圖像或者只是目標(biāo)的一部分，很難在一幅圖像中顯示一個(gè)完整的目標(biāo)更不用說(shuō)顯示兩個(gè)或者多個(gè)紅外目標(biāo)。因此我們采用紅外熱像拼接的方法對(duì)紅外熱像進(jìn)行拼接，使得在最終用于診斷監(jiān)測(cè)的紅外熱像上顯示我們需要的整個(gè)或者多個(gè)紅外目標(biāo)。本文主要研究了電力紅外熱像拼接技術(shù)，并且從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，研究適合于電力紅外熱像拼接的算法。主要包括以下幾個(gè)方面的工作：
　　 (1)系統(tǒng)的介紹了圖像拼接的理論基礎(chǔ)

3、以及圖像拼接的流程，從整體層次上研究把握?qǐng)D像拼接的關(guān)鍵技術(shù)以及紅外技術(shù)在電力設(shè)備檢測(cè)上的應(yīng)用，紅外熱像拼接在電力設(shè)備檢測(cè)上的應(yīng)用，并介紹了目前國(guó)內(nèi)外常用的幾種紅外診斷方法。
　　 (2)在基于灰度相關(guān)的紅外熱像配準(zhǔn)算法中，結(jié)合邊緣提取算法，提出了基于邊緣相關(guān)的圖像配準(zhǔn)算法。由于傳統(tǒng)的歸一化的灰度匹配法的時(shí)間復(fù)雜度非常大，所以本文結(jié)合特征點(diǎn)配準(zhǔn)方法，先提取圖像的邊緣特征點(diǎn)，再利用邊緣特征點(diǎn)對(duì)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，并且將相位相關(guān)算法用于紅外

4、熱像配準(zhǔn)。
　　 (3)在基于特征點(diǎn)的紅外熱像配準(zhǔn)中，詳細(xì)的介紹了最常見(jiàn)的兩種特征點(diǎn)提取算法：Harris角點(diǎn)提取算法和SIFT特征點(diǎn)提取算法，并且利用實(shí)驗(yàn)從特征點(diǎn)的分布、特征點(diǎn)的數(shù)目及其控制以及算法的時(shí)間復(fù)雜度方面系統(tǒng)的比較了兩種特征點(diǎn)提取算法優(yōu)劣，并在此基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)的基于Harris角點(diǎn)提取算法的特征點(diǎn)配準(zhǔn)算法，充分利用特征點(diǎn)鄰域信息來(lái)增強(qiáng)配準(zhǔn)的結(jié)果。
　　 (4)我們對(duì)紅外熱像進(jìn)行拼接的目的是為了更好的對(duì)電力設(shè)

5、備的監(jiān)測(cè)和診斷，傳統(tǒng)的圖像合成算法只是注重拼接的消縫處理而對(duì)重合區(qū)域做線性或者非線性的加權(quán)處理，但是對(duì)于電力紅外熱像來(lái)說(shuō)，這樣處理會(huì)直接影響到系統(tǒng)的后續(xù)監(jiān)測(cè)和診斷處理，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)苯訉?dǎo)致診斷結(jié)果的錯(cuò)誤。為了不僅能非常好的對(duì)電力紅外熱像進(jìn)行無(wú)縫處理，并且不會(huì)因?yàn)楹铣刹呗远绊懞竺娴募t外診斷，本文結(jié)合了紅外熱像診斷導(dǎo)則以及以前的診斷經(jīng)驗(yàn)，提出了一種電力紅外熱像合成策略，這種策略不僅能夠非常好的對(duì)拼接的紅外熱像進(jìn)行無(wú)縫處理，而且還不會(huì)影響到