基于PCA技术的复合绝缘子内部缺陷太赫兹融合参量成像方法研究

近年来,复合绝缘子被广泛应用于输电线路上,但是在户外条件下长期带电运行发生老化、生产不达标和运输操作不规范,都可能导致内部产生缺陷.传统的单一太赫兹特征参量成像方法面临缺陷成像结果较模糊的缺点,不利于缺陷的有效识别.该文采用基于主成分分析(principal component analysis,PCA)技术的特征参量融合方法,基于融合后数据的成像结果质量得到了显著提升.首先,搭建可进行样品扫描和太赫兹信号采集的成像平台,并进行信号幅值、信号包络面积、信号功率值和频谱幅度值的成像.通过比较发现,频谱参数成像结果信噪比低于时域参量成像结果,但对于边缘的成像效果更好.将10个频段的频谱幅度均值计算结果进行融合并用于成像,得到的成像结果包含更多的特征信息,图像质量得到了大幅提升.基于Canny算子检测了缺陷边缘,结果显示基于融合数据的成像结果缺陷面积误差率比单一特征参量成像结果更低.最后,对含裂纹缺陷平板样品和含气隙缺陷真型复合绝缘子短样开展实验,进一步验证了该方法的有效性.