基于支持向量机的断路器运行状态图像识别方法.pdf

维普资讯 2008年第4期 东北电力技术 ，’’’’’。’’、 ；经 验 基于支持向量机的断路器 ^ ¨ ^ ¨ 交 流 运行状态图像识别方法 I I I I I t I I ImageRecognitionMethodologyforCircuit OperationBasedonSuppo~Vector 于琳琳，孙 尊 (沈阳农业大学信息与电气X-程学院，辽宁 沈阳 110161) 摘要：针对变电所常见的断路器运行状态图像的特点，提出将支持向量机 (SVM)分类器应用于断路器运行状态识别中。 将采集到的断路器运行状态图像处理和图像分割技术应用到运行状态指示牌的汉字或数字部分 ，再利用 ￡变换提取运 行状态的特征向量，最后利用支持向量机分类方法进行状态识别。 关键词：支持向量机；断路器运行状态 ；中值滤波；Sot)el算子； ￡变换 [中图分类号]TM561 [文献标识码]B [文章编号]1004—7913 (2008)04-0025一O3 近几年来我国电力网络规模不断扩大，为了提 信息。 高电力系统生产的自动化水平，实现无人职守变 电 设有 1个一维序列 ， ，……， 。取窗口 站和集中式远程图像监控系统。但现有的远程监控 长度为奇数m，对此序列进行中值滤波就是从输入 系统只有视频监控功能和录像功能，对监控 目标不 序列中相续抽出m个数 … …， ，…， … 其 能进行智能化主动识别分析。本文在现有监控系统 中 为窗口的中心值， ： (m一1)／2，再将m个 的基础上，利用图像处理和模式识别技术对监控 目 点的数值按其数值大小排列，取其序号为中间的数 标图像进行 自动分析识别，在设备出现故障或存在 作为滤波输出。中值滤波表达式为 安全隐患时立即报警。 r／：Med{一，… ，一 +} 以变电所常见的断路器运行状态图像为研究对 ： 象，将采集到的实时断路器运行状态的指示牌图像 通过中值滤波方法进行图像预处理，再采用 Sobel 对数字图像进行中值滤波，实质是对二维序列 {瓦}的中值滤波，滤波窗口也是二维 (如图1所 算子边缘检测方法得到当前运行状态的指示部分， ● 通过 己变换得到图像的特征向量，再经支持向 示)，二维的中值滤波可以表示为 量机进行状态识别，可直观、准确、实时地了解变 ： ]~Med Ix0． (2) 电所各电气设备的真实状态，为生产运行、故障诊 1．2 图像分割 断提供帮助 。 采用Sobel算子边缘检测方法 对断路器运行 状态进行图像分割。Sobel算子采用3×3领域 (可 1 断路器运行状态图像处理 以避免在像素之间内插点上计算梯度)： 1．1 图像预处理 由于采用数码相机采集到的断路器运行状态图 像是彩色图像，而现有的监控设备截取到的图像一 般为灰度图像。为研究方便 ，首先将采集到的彩色 图像转换成灰度图像，再对其进行预处理。 Sobel算子是一种梯度幅值 ： 在断路器运行状态图像中