電氣設(shè)備紅外與可見光圖像的配準(zhǔn)方法研究.pdf

1、本文把圖像配準(zhǔn)引入到電氣設(shè)備的雙通道圖像在線監(jiān)測中，紅外圖像與可見光圖像配準(zhǔn)后可得到設(shè)備更豐富、更全面、更綜合的互補(bǔ)信息，能提高電氣設(shè)備實(shí)時在線監(jiān)測的準(zhǔn)確性與有效性，有利于保障電網(wǎng)的運(yùn)行安全。本文首先構(gòu)建了變電站電氣設(shè)備雙通道圖像在線監(jiān)測系統(tǒng)，研究了配準(zhǔn)之前的預(yù)處理方法和紅外與可見光圖像的配準(zhǔn)方法，主要工作如下： 1．根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，提出了一種變電站電氣設(shè)備雙通道圖像在線實(shí)時監(jiān)測的方案，構(gòu)建了以紅外傳感器和可見光CCD(Ch

2、argeCoupledDevice，電荷耦合器件)傳感器為核心器件的雙通道監(jiān)測的實(shí)際系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對設(shè)備的可見光圖像和熱狀態(tài)信息的遠(yuǎn)程、實(shí)時、在線監(jiān)測，提高了在線監(jiān)測的可靠性和準(zhǔn)確性。現(xiàn)場運(yùn)行表明，該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、效果良好。 2．復(fù)雜的現(xiàn)場采集條件使獲得的紅外圖像和可見光圖像存在噪聲干擾，配準(zhǔn)之前必須對圖像進(jìn)行預(yù)處理。研究了兩種消噪方法：①從估計(jì)圖像中噪聲的統(tǒng)計(jì)特性出發(fā)，提出了一種基于噪聲標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)的小波圖像去噪方法；②圖像信

3、號和噪聲信號是由不同的物理源產(chǎn)生的，是相互統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的，將ICA方法應(yīng)用于圖像去噪，提出了一種基于FastICA算法的去噪方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明兩種方法都能提高圖像質(zhì)量，突出圖像特征，為下一步紅外圖像與可見光圖像的配準(zhǔn)研究做了充分準(zhǔn)備。 3．通過理論分析與推導(dǎo)得出了基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸獾呐錅?zhǔn)原理，并以互信息為配準(zhǔn)測度，提出了一種基于剩余圖像和互信息的紅外與可見光圖像的配準(zhǔn)方法。大量紅外與可見光圖像配準(zhǔn)結(jié)果驗(yàn)證了配準(zhǔn)原理的正確性和方法的有效

4、性及先進(jìn)性，該方法取得了比傳統(tǒng)互信息法、基于小波分解和互信息的方法更高的配準(zhǔn)精度。對醫(yī)學(xué)圖像、遙感圖像等多模態(tài)圖像的配準(zhǔn)也獲得了較高精度的配準(zhǔn)效果。 4．把新穎且性能優(yōu)秀的SURF算法應(yīng)用到紅外與可見光圖像的配準(zhǔn)中，針對紅外和可見光圖像細(xì)節(jié)差別大甚至存在對比度反轉(zhuǎn)和兩者輪廓大體一致的特點(diǎn)，提出了一種基于邊緣提取的SURF紅外與可見光圖像配準(zhǔn)方法，解決了用紅外負(fù)像配準(zhǔn)的片面性問題和SURF算法對模念敏感的問題，從電氣設(shè)備紅外與可見