基于红外与可见光图像配准的电力设备检测系统研究与应用

【摘要】作为一种快速、无损、非接触性的状态检测技术,红外热成像检测能够在不影响生产的状态下对电力设备进行故障检测,随着近年来红外测温设备的不断发展,红外热成像检测技术在电力系统的故障检测中得到了快速普及,但是由于现阶段的红外热成像检测工作仍然依靠人工方式进行且难以有效整合多种类红外测温设备进行协同工作,因此无法保证检测的效率与精度。本文在深入总结分析当前电气设备红外检测全方位、自动化、智能化的应用需求的基础上,对红外热像仪标定技术、高压开关柜的红外与可见光图像的配准技术展开了重点研究,并最终将研究成果应用到了电力设备的自动化智能检测系统之中。本文的主要工作如下所述：绪论部分介绍了红外热像检测技术的背景、意义以及在当前电力系统中的应用现状及发展趋势,并陈述了存在与红外热像检测技术中的红外与可见光图像配准问题,最后交代了本文的内容安排。在第二章中,从红外热像仪的成像机理出发,细致地描述了红外热像仪的针孔成像模型,研究了一些经典的可见光摄像机的标定方法,并针对红外热像仪的成像特点,设计了一套适用于红外热像仪标定的基于三目视觉的标定系统,标定的实验结果表明该系统能够精确标定出红外热像仪的内外参数,具有实用性；第三章对图像配准算法进行了概述并介绍了图像的几何变换模型,随后对不同的可见光图像配准算法的优缺点进行了分析,最后本文针对电力设备的具体应用场合,结合红外热图像的特点,提出了一种适用于高压开关柜红外窗口环境下的红外与可见光图像配准的算法,即使用已标定的红外热像仪与可见光摄像机对开关柜进行拍摄并存入模板图像库,接着对模板图像在极线约束的条件下进行配准,然后将红外热图像与模板红外图像进行基于SURF特征的配准,最后完成高压开关柜的红外与可见光图像的配准。本章的最后给出了配准的实验结果。本文第四章介绍了变电站高压一体化温度监测系统的项目背景,并对系统进行了需求分析、框架设计、数据库设计以及结构设计,随后描述了系统的工作流程并给出了系统实现的软硬件环境。第五章首先介绍了系统实现所需的关键技术,然后给出了变电站高压一体化温度监测系统的具体实现。第六章中总结了全文的工作内容,并展望了后续的工作。
【作者】江国威；
【导师】罗斌；
【作者基本信息】安徽大学，计算机应用技术，2014，硕士
【关键词】红外热像检测；红外热像仪标定；红外与可见光配准；极线约束；故障诊断；

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