本发明涉及电网故障识别诊断技术领域，尤其是一种基于决策树的裂化瓷质绝缘子判定诊断方法。
背景技术：
目前绝缘子在输电线路中大量的使用，其运行环境为户外输电线路，传统的检测方法必须进行登杆检测，需花费大量的人力及物力，而且其准确率受环境、人工调整火花间隙距离及作业人员的经验等因素影响很大。即使每年进行一次检测，也会有相当数量的缺陷绝缘子仍在线路上运行，成为线路安全运行隐患。
目前常用的检测缺陷瓷悬式绝缘子的方法不是工作量大就是受环境或仪器的影响，不能达到简单、快捷、有效的检测目的，红外成像法具有远距离，非接触性、操作方便等传统常规检测方法无法比拟的优点，近年来在电力系统检测方面逐渐被广泛应用，红外成像仪通过把目标的热辐射信号转换成电信号，经过放大处理后显示为以温度不同分布的热图像，通过红外成像可以直观地检测到设备发热性能。
受马鞍形电压曲线的影响，绝缘子串两端的绝缘子片承担的电压较大，在高湿度气候环境下，绝缘子表面污秽溶解，流过绝缘子的泄漏电流增大，致使两端正常片的温升严重，甚至超过正常片，易导致误检的发生。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种基于决策树的裂化瓷质绝缘子判定诊断方法，能够解决现有技术的不足，减少了在红外检测过程中发生正常片误检，裂化片漏检的现象，提高了裂化瓷质绝缘子检测的准确率，在巡检过程中能准确高效的处理大量的红外图片，并找出裂化片。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种基于决策树的裂化瓷质绝缘子判定诊断方法，包括以下步骤：
a、对绝缘子进行拍照，进行图像识别，以区分不同的绝缘子；
b、分析不同绝缘子在图像中显示的温度值，对温度值进行整理，形成特征值矩阵进行决策树判断识别裂化绝缘子。
作为优选，步骤a中，首先计算红外图像中所有的surf特征点，然后与模板数据的特征点集进行k近邻匹配，筛选掉不属于绝缘子的特征点，然后将所有特征点进行空间聚类以区分不同的绝缘子。
作为优选，在进行k-近邻匹配过程中，计算由特征点组成的特征空间的中心，计算每个特征点与特征空间中心点之间的映射关系，将映射关系每个维度的分量与特征点进行比对，若特征点与映射关系的维度分量的相关度小于阈值，则将该特征点进行删除。
作为优选，步骤b中，判断识别裂化绝缘子包括以下步骤，
b1、提取红外图像的颜色图例，得出每一组rgb对应的温度数值，以绝缘子串中部绝缘子瓷件温度作为环境温度；
b2、对绝缘子串图像分割处理，得到单片绝缘子图像，并得到单片绝缘子的瓷件温度、钢帽温度、钢帽瓷件温度差、瓷件环境温度差、单片绝缘子最大温度及单片绝缘子温度方差这六个特征量；
b3、把六个特征量作为决策树的输入量，对绝缘子状态进行评估；
b4、找出裂化绝缘子。
作为优选，以信息增益来度量属性的选择，选择分裂后信息增益最大的属性进行分裂,采用自顶向下的贪婪搜索遍历可能的决策空间；特征量x的取值为{x1，xn}，每一种取到的概率为{p1，pn}，x的熵被定义为
信息增益是针对一个一个特征而言的，就是看一个特征，系统有它和没有它时的信息量各是多少，两者的差值就是这个特征给系统带来的信息量，即信息增益；
s其中为全部样本集合，v(a)是属性a所有取值的集合，v是的其中一个属性值，sv是s中属性a的值为v的样例集合；
在决策树的每一个非叶子结点划分之前，先计算每一个属性所带来的信息增益，选择最大信息增益的属性来划分。
采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明通过提取单片绝缘子的瓷件温度、钢帽温度、瓷件钢帽温度差、瓷件环境温度差、单片绝缘子温度方差及单片绝缘子最大温度这6个特征量，并利用决策树判别哪种特征量或哪几种特征量的组合能最有效的判定识别裂化绝缘子。以往的方法只是笼统的提出阈值法，不能克服环境湿度及绝缘子位置对温升的影响。本发明有助于提高检测裂化瓷质绝缘子的准确性，在提高检测效率，节省人力物力等方面有重要意义。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
参照图1，本发明一个具体实施方式包括以下步骤：
a、对绝缘子进行拍照，进行图像识别，以区分不同的绝缘子；
b、分析不同绝缘子在图像中显示的温度值，对温度值进行整理，形成特征值矩阵进行决策树判断识别裂化绝缘子。
步骤a中，首先计算红外图像中所有的surf特征点，然后与模板数据的特征点集进行k近邻匹配，筛选掉不属于绝缘子的特征点，然后将所有特征点进行空间聚类以区分不同的绝缘子。
在进行k-近邻匹配过程中，计算由特征点组成的特征空间的中心，计算每个特征点与特征空间中心点之间的映射关系，将映射关系每个维度的分量与特征点进行比对，若特征点与映射关系的维度分量的相关度小于阈值，则将该特征点进行删除。
步骤b中，判断识别裂化绝缘子包括以下步骤，
b1、提取红外图像的颜色图例，得出每一组rgb对应的温度数值，以绝缘子串中部绝缘子瓷件温度作为环境温度；
b2、对绝缘子串图像分割处理，得到单片绝缘子图像，并得到单片绝缘子的瓷件温度、钢帽温度、钢帽瓷件温度差、瓷件环境温度差、单片绝缘子最大温度及单片绝缘子温度方差这六个特征量；
b3、把六个特征量作为决策树的输入量，对绝缘子状态进行评估；
b4、找出裂化绝缘子。
以信息增益来度量属性的选择，选择分裂后信息增益最大的属性进行分裂,采用自顶向下的贪婪搜索遍历可能的决策空间；特征量x的取值为{x1，xn}，每一种取到的概率为{p1，pn}，x的熵被定义为
信息增益是针对一个一个特征而言的，就是看一个特征，系统有它和没有它时的信息量各是多少，两者的差值就是这个特征给系统带来的信息量，即信息增益；
s其中为全部样本集合，v(a)是属性a所有取值的集合，v是的其中一个属性值，sv是s中属性a的值为v的样例集合；
在决策树的每一个非叶子结点划分之前，先计算每一个属性所带来的信息增益，选择最大信息增益的属性来划分。
本发明通过分割绝缘子串红外图像，提取单片绝缘子的若干温度特征值，并与环境温度相比对来诊断判别裂化片。运用这种检测方法有助于提高检测裂化瓷质绝缘子的准确性，在提高检测效率，节省人力物力等方面有重要意义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。