[發明專利]基于偏最小二乘回歸法的絕緣子污穢等值鹽密檢測方法

在審

• 申請號: 201910044896.6
• 申請日: 2019-01-17
• 公開（公告）號: CN109612947A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 吳廣寧;邱彥;郭裕鈞;張血琴;劉凱;肖章;石超群;康永強;劉毅杰
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 陳選中

1.一種基于偏最小二乘回歸法的絕緣子污穢等值鹽密檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：獲取污穢絕緣子的高光譜圖像，進行高光譜圖像的預處理，并將所有預處理后的高光譜圖像分為第一高光譜圖像集和第二高光譜圖像集；

S2：獲取第一高光譜圖像集對應的污穢絕緣子各局部區域的等值鹽密，并提取第一高光譜圖像集中積污絕緣子的高光譜譜線，根據污穢絕緣子的等值鹽密和對應的高光譜譜線，使用偏最小二乘回歸法，獲取優化等值鹽密檢測模型；

S3：提取第二高光譜圖像集中積污絕緣子各局部區域的高光譜譜線，并將其輸入優化等值鹽密檢測模型，獲取第二高光譜圖像集對應污穢絕緣子各局部區域的等值鹽密。

2.根據權利要求1所述的基于偏最小二乘回歸法的絕緣子污穢等值鹽密檢測方法，其特征在于，所述步驟S1中，進行高光譜圖像的預處理，包括依次進行的黑白校正處理、平滑/變換處理以及多元散射校正處理。

3.根據權利要求2所述的基于偏最小二乘回歸法的絕緣子污穢等值鹽密檢測方法，其特征在于，所述黑白校正處理的公式為：

式中，R_ci為黑白校正后圖像數據；Sample_ci為原始光譜圖像數據；dark_ci為全黑標定圖像數據；White_ci為全白標定圖像數據。

4.根據權利要求2所述的基于偏最小二乘回歸法的絕緣子污穢等值鹽密檢測方法，其特征在于，所述平滑/變換處理的方法包括小波去噪方法、Savitzky-Golay平滑方法、微分變換方法以及對數變換方法。

5.根據權利要求2所述的基于偏最小二乘回歸法的絕緣子污穢等值鹽密檢測方法，其特征在于，所述多元散射校正處理的具體方法，包括如下步驟：

A-1：根據各高光譜圖像的光譜，計算平均光譜；

計算公式為：

式中，為所有高光譜圖像在各個波長點處求平均值所得到的平均光譜矢量；為各高光譜圖像的光譜A_i之和；n為高光譜圖像總數；i為高光譜圖像標號

A-2：將各高光譜圖像的光譜和平均光譜進行一元線性回歸，獲取進行一元線性回歸處理后的相對偏移系數和平移量；

計算公式為：

式中，A_i為各高光譜圖像的光譜矢量；m_i、b_i分別為進行一元線性回歸處理后的相對偏移系數和平移量；

A-3：根據相對偏移系數和平移量，計算多元散射校正處理后的光譜，并輸出多元散射校正處理后的高光譜圖像；

計算公式為：

式中，A_i(MSC)為多元散射校正處理后的光譜。

6.根據權利要求1所述的基于偏最小二乘回歸法的絕緣子污穢等值鹽密檢測方法，其特征在于，所述步驟S2中，獲取優化等值鹽密檢測模型，包括如下步驟：

B-1：將污穢絕緣子的等值鹽密和對應的高光譜譜線分為訓練集和測試集；

B-2：根據訓練集，使用偏最小二乘回歸法建立等值鹽密檢測模型；

B-3：將測試集輸入等值鹽密檢測模型，進行優化，獲取優化等值鹽密檢測模型。

7.根據權利要求6所述的基于偏最小二乘回歸法的絕緣子污穢等值鹽密檢測方法，其特征在于，所述步驟B-2中，偏最小二乘回歸法建立等值鹽密檢測模型的公式為：

s＝a_j1x₁+...+a_jn'x_n'

式中，s為待測絕緣子污穢等值鹽密的檢測值；a_j1、a_j2、...、a_jn'為根據已知污穢鹽密值得到的絕緣子污穢等值鹽密檢測模型求解參數；x₁、x₂、...、x_n'為第n'個波段處的標準化反射率；n'為波段總數，等同于絕緣子污穢等值鹽密檢測模型求解參數總數；j為當前訓練樣本變量。