汪然然，娄联堂

中南民族大学数学与统计学学院，湖北 武汉430074

复合绝缘子是一种特殊的绝缘控件，由绝缘材料和金属附件构成［图1（a）］。复合绝缘子表面的憎水性确保了这些绝缘子具有出色的闪络性能。尽管如此，仍会有许多原因导致憎水性降低，例如污染物的积聚，老化和表面电弧。因此，必须定期检查复合绝缘子的憎水性，以确保电网的安全可靠运行［1-2］。

一般有3 种测量复合绝缘子憎水性的方法，分别为接触角法、表面张力法、喷水分级法［3-5］，前两种方法需要特殊的设备和实验室条件，不便用于现场测量，而喷水分级法操作简单，被广泛用于识别复合绝缘子憎水性等级。传统的喷水分级法是由检修人员按照一定的规范，将水喷洒到被测复合绝缘子表面，拍摄一张水珠照片［图1（b）］，并将其与国际标准憎水性等级图片（图2）进行比较，得到复合绝缘子憎水性等级（HC1～HC7）。这种方法虽然成本低、易于操作，但主观性强且效率低下。

图1 复合绝缘子：（a）外形图，（b）水珠图像Fig. 1 Composite insulator：（a）outline drawing，（b）water droplets image

图2 不同级别的憎水性水珠图像对应的水珠积聚状态Fig. 2 Accumulation state of water droplets corresponding to images of different levels of hydrophobic droplets

近年来，研究人员将图像分析技术［6］引入到复合绝缘子憎水性分级中，其中支持向量机（support vector machine，SVM）分级算法［7］的分级结果已满足一定的工程应用需求。但该方法也存在一定的不足，主要表现为两个方面。其一，SVM预测憎水性等级比较耗时，提取的水珠轮廓图像越多，耗时越长，主要是因为在识别水珠图像的过程中，为保证分割效果，采用了图像分块、多阈值分割子图及再融合子图水珠轮廓等方法，这一过程相当耗时；……