[发明专利]一种基于图像边缘检测的避雷器动作辨识方法

权利要求书

1.一种基于图像边缘检测的避雷器动作辨识方法，其特征在于：当输电线路遭受雷击时，通过小波模极大值变换确定故障行波到达时刻t，根据电流行波下降沿利用最小二乘曲线拟合出避雷器未动作时的拟合波形x(t)，选择50μs时窗，再用基于Canny算子图像边缘检测分别对实际波形y(t)和拟合行波x(t)进行检测得到结果P、Q，最后用马氏距离公式计算出马氏距离d，将d作为判据特征量与设定的阈值D比较：若d≥D，线路避雷器动作；若d<D，则判为线路避雷器未动作。

2.根据权利要求1所述的基于图像边缘检测的避雷器动作辨识方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)当输电线路遭受雷击时测量端立即启动录波，记录下实际波形y(t)，通过小波模极大值变换确定故障行波到达时刻t；

(2)根据电流行波下降沿利用最小二乘曲线在50μs时窗内拟合出避雷器未动作时的拟合波形x(t)：

(3)用基于Canny算子检测图像边缘的方法，将拟合波形与实际波形作图像边缘检测：

①去噪声，利用高斯滤波器作平滑处理；

②计算梯度值与方向角；

运用一阶微分边缘算子检测图像边缘，计算边缘梯度模值ΔI及方向角θ，梯度是一个矢量，它具有方向角θ和边缘梯度模值ΔI；

式中，和指图像对x、y两个正交方向的偏导数，

(4)选用基于整体样本数据考虑的马氏距离作为图像边缘检测匹配相似度判据，马氏距离的计算公式为：

式中，P、Q表示避雷器动作波形与拟合波形的图像边缘检测结果，T表示矩阵转置，S^-1表示避雷器动作波形与拟合波形图像边缘检测结果P和Q的协方差矩阵的逆，判定标准为：

若d≥2时，表示线路避雷器动作；

若d<2时，表示线路避雷器未动作。