形态学滤波器结构元素选取原则研究与分析 被引量：53

1

作者 赵昭 刘利林 +2 位作者 张承学 李海涛 汪建敏 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2009年第14期21-25,35,共6页

形态学滤波器作为一种非线性滤波工具,以其良好的消噪性能越来越多地被运用到电力系统采样数据的处理中。形态学滤波器所选用的结构元素对滤波效果有着重要的影响,但目前结构元素的选取还没有针对具体应用背景的选取原则。针对电力系统... 形态学滤波器作为一种非线性滤波工具,以其良好的消噪性能越来越多地被运用到电力系统采样数据的处理中。形态学滤波器所选用的结构元素对滤波效果有着重要的影响,但目前结构元素的选取还没有针对具体应用背景的选取原则。针对电力系统中的常见噪声,通过数值仿真,对几种常用结构元素的滤波效果及计算速度进行了详细的分析研究,进而给出了结构元素类型的一般选取原则。同时提出了关于结构元素宽度及幅值选取的一些规律,为形态学滤波器的设计提供了参考依据。 展开更多

关键词 数学形态学 形态学滤波器 结构元素 去噪

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基于形态学滤波器的棘波提取技术 被引量：6

2

作者 王晶 徐光华 +1 位作者 张四聪 朱君明 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期69-73,共5页

本研究提出了一种基于形态学滤波器的脑电棘波检测方法。首先,选择三角形为结构元素,采用数学形态学中的级联开闭和闭开运算分别对脑电信号进行处理,去除癫痫样瞬态信号;然后对级联开闭和闭开运算采用平均加权的方法,消除统计偏倚现象,... 本研究提出了一种基于形态学滤波器的脑电棘波检测方法。首先,选择三角形为结构元素,采用数学形态学中的级联开闭和闭开运算分别对脑电信号进行处理,去除癫痫样瞬态信号;然后对级联开闭和闭开运算采用平均加权的方法,消除统计偏倚现象,得到背景脑电信号;最后将处理结果和原始脑电信号做差,提取出脑电信号中的棘波。通过仿真信号的对比分析和临床癫痫脑电信号的应用,表明该方法适用于双向棘波的提取,与以往的方法相比,背景脑电的抑制能力更强,提取出的信号特征成分更完整。 展开更多

关键词 形态学滤波器 脑电图 癫痫 棘波

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圆形结构形态学滤波器优化设计及应用 被引量：3

3

作者 车宏 孙隆和 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期486-490,共5页

形态学滤波是红外弱小点目标检测研究中一个有效方法,其滤波器结构将直接影响检测性能。基于目标在实测红外图像上所呈现的凸包结构特点,首先设计了圆形形态学滤波器结构。在此基础上,引入神经网络进行圆形形态学滤波器结构元素优化设... 形态学滤波是红外弱小点目标检测研究中一个有效方法,其滤波器结构将直接影响检测性能。基于目标在实测红外图像上所呈现的凸包结构特点,首先设计了圆形形态学滤波器结构。在此基础上,引入神经网络进行圆形形态学滤波器结构元素优化设计。实测数据的处理结果表明:针对低信噪比图像(SNR≈2),在虚警概率小于等于1%情况下,优化的圆形形态学滤波器算子对的复杂红外弱小目标图像检测概率大于等于98%,优于固定结构元素的形态学滤波器和方形结构的优化形态学滤波器。 展开更多

关键词 形态学滤波器 圆形结构元素 神经网络

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双算子形态学滤波器 被引量：2

4

作者 雷涛 樊养余 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期449-463,共15页

传统的形态学滤波算子交替性差、耗时长且抑制噪声能力弱.基于中心互补结构元素与交替对偶算子,提出了双算子形态学滤波器.该滤波器继承了经典形态学滤波器的递增性、对偶性和幂等性,但不满足扩展性和非扩展性.双算子形态学滤波器具有... 传统的形态学滤波算子交替性差、耗时长且抑制噪声能力弱.基于中心互补结构元素与交替对偶算子,提出了双算子形态学滤波器.该滤波器继承了经典形态学滤波器的递增性、对偶性和幂等性,但不满足扩展性和非扩展性.双算子形态学滤波器具有离散的邻域运算特性,采用交替小结构元素能去除较结构元素大的噪声块,且在抑制噪声的同时有效保留了图像细节.实验结果表明,与基本的形态学滤波器及目前已改进的形态学滤波器相比,双算子形态学滤波器具有更强的噪声抑制性能,且在同等滤波效果下,其计算量更小,最终滤波后的图像具有较高的峰值信噪比和较小的均方根误差. 展开更多

关键词 形态学滤波器 交替对偶算子 噪声块 峰值信噪比

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基于免疫优化形态学滤波器的癫痫棘波检测方法 被引量：1

5

作者 张庆 徐光华 +1 位作者 王晶 程晓文 《软件》 2011年第11期10-12,16,共4页

针对癫痫棘波形状尖锐、尺寸多变和瞬态出现的特点,提出了一种基于免疫优化形态学滤波器的棘波检测方法。该方法根据棘波形态特征选择三角形作为结构元素,采用级联开闭-闭开的平均组合滤波器运算消除统计偏倚,利用免疫优化算法选择结构... 针对癫痫棘波形状尖锐、尺寸多变和瞬态出现的特点,提出了一种基于免疫优化形态学滤波器的棘波检测方法。该方法根据棘波形态特征选择三角形作为结构元素,采用级联开闭-闭开的平均组合滤波器运算消除统计偏倚,利用免疫优化算法选择结构元素尺寸,构造兼顾棘波突出程度与背景噪声抑制能力的亲和度指标,在免疫迭代过程中获得最优的结构元素,实现了棘波的自动提取。与人工选择的结构元素运算结果进行比较,棘波相对于背景脑电更加突出,信噪比明显提高,取得了较好的棘波检测效果。 展开更多

关键词 信号检测 棘波 形态学滤波器 免疫优化 癫痫

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基于粒子群优化的形态学滤波器消噪方法 被引量：1

6

作者 吴国洋 《机械传动》 CSCD 北大核心 2012年第8期101-104,111,共5页

为了有效地消除信号的噪声,提出了基于粒子群优化的数学形态滤波器构造方法。首先,根据数学形态学算法的特性构造了形态学滤波器;然后,对于形态学滤波运算中的重要参数形态结构算子,采用具有全局优化性能的粒子群算法自适应选取,以最大... 为了有效地消除信号的噪声,提出了基于粒子群优化的数学形态滤波器构造方法。首先,根据数学形态学算法的特性构造了形态学滤波器;然后,对于形态学滤波运算中的重要参数形态结构算子,采用具有全局优化性能的粒子群算法自适应选取,以最大信噪比作为整个优化过程的判定标准,从而实现了最优滤波器的构造;最后,通过仿真实验和轴承故障信号的分析表明,该形态学滤波器能够实现较好的滤波效果,可以有效地对机械设备的故障信号进行消噪。 展开更多

关键词 形态学滤波器 粒子群算法 结构元素 消噪

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基于PSO-GA优化的TOP-HAT形态学滤波器及其应用

7

作者 高德远 王建刚 《航空计算技术》 2013年第3期119-123,共5页

针对机载红外图像中运动弱小点目标检测的难题,提出了一种基于PSO-GA训练参数的形态学滤波器。以粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)为主线,按PSO算法中标准的速度和位置更新,遗传算法(Ge-netic Algorithm,GA)采用新的区... 针对机载红外图像中运动弱小点目标检测的难题,提出了一种基于PSO-GA训练参数的形态学滤波器。以粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)为主线,按PSO算法中标准的速度和位置更新,遗传算法(Ge-netic Algorithm,GA)采用新的区间离散化编码和自适应的主次式交叉与变异算子,将遗传算法与粒子群优化算法的自动更新特征结合在一起,通过优化搜索全局空间获得形态学滤波器的最优参数,进而确保优化的形态学滤波器具有良好的滤波性及时效性。通过对低信噪比红外图像(SNR约为2)的测试,检测概率可以达到98%以上,与利用神经网络(Neural Network,NN)训练结构元素后的Top-Hat形态学滤波器相比提高了2%～3%。与GA算法相对,训练算法效能提高20%,提高了搜索最佳值的能力。 展开更多

关键词 粒子群优化算法 遗传算法 神经网络 Top-Hat形态学滤波器

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基于形态学滤波器的异步电机谐波电流抑制方法 被引量：3

8

作者 张松慧 陆亚苹 《微电机》 2021年第3期89-96,共8页

针对由电动汽车驱动系统中异步电机谐波电流引起的转矩脉动问题,本文提出一种基于形态学滤波器异步电机谐波电流抑制方法。首先对电机产生的谐波电流进行分析,然后对电流控制器以及形态学滤波器进行设计,并分析滤波器不同参数设计对信... 针对由电动汽车驱动系统中异步电机谐波电流引起的转矩脉动问题,本文提出一种基于形态学滤波器异步电机谐波电流抑制方法。首先对电机产生的谐波电流进行分析,然后对电流控制器以及形态学滤波器进行设计,并分析滤波器不同参数设计对信号处理的影响,以及对该滤波器结构元素进行优化。基于此,提出形态学滤波器异步电机谐波电流抑制方法。最后,通过在异步电机驱动系统中,与无滤波器和巴特沃斯滤波器抑制方法进行不同转速的比较验证,结果表明本文所提异步电机谐波电流抑制方法可以有效提高谐波电流抑制性能。 展开更多

关键词 驱动系统 电机控制 谐波电流 巴特沃斯滤波器 形态学滤波器

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新型形态学滤波器的构造与应用 被引量：1

9

作者 申雪利 张成斌 《软件导刊》 2012年第7期153-155,共3页

数学形态学是一门非线性的图像处理和分析工具。在图像滤波处理过程中,采用形态学开闭算子组成的滤波器,能得到很好的滤波效果。由于图像中几何形状多样性,以及噪声的特性,在形态学滤波器中常需要选择合适的形态学结构元。采用不同方向... 数学形态学是一门非线性的图像处理和分析工具。在图像滤波处理过程中,采用形态学开闭算子组成的滤波器,能得到很好的滤波效果。由于图像中几何形状多样性,以及噪声的特性,在形态学滤波器中常需要选择合适的形态学结构元。采用不同方向和不同尺度构成的形态学滤波器进行组合,得到新型的形态学滤波器。通过实验表明,新型滤波器对多方向的噪声特性去除效果较好,并且能很好地保持图像的方向几何特征。 展开更多

关键词 腐蚀 膨胀 开运算 闭运算 形态学滤波器

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广义自对偶形态学滤波器及其在图像去噪中的应用 被引量：6

10

作者 雷涛 樊养余 毛力 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期136-143,158,共9页

针对传统的自对偶形态学滤波器(SMF)是依赖于两个互为对偶的形态学滤波器,虽然能较好地保持图像的细节,但抑制噪声的效果较差。本文基于改进的形态学中值算子(MMO)和均值算子(MAO),提出了广义自对偶中值形态学滤波器(GSSMF)和广义自对... 针对传统的自对偶形态学滤波器(SMF)是依赖于两个互为对偶的形态学滤波器,虽然能较好地保持图像的细节,但抑制噪声的效果较差。本文基于改进的形态学中值算子(MMO)和均值算子(MAO),提出了广义自对偶中值形态学滤波器(GSSMF)和广义自对偶均值形态学滤波器(GSAMF),分析并证明了两类滤波器均满足形态学滤波器的自对偶特性,分别适用于脉冲噪声和高斯噪声的去除。实验结果表明,GSMF在保持图像亮度不发生偏移的同时有效抑制了图像中的噪声,滤波后的图像具有较高的峰值信噪比(PSNR)和较小的均方根误差(RMSE)。 展开更多

关键词 自对偶形态学滤波器(SMF) 形态学中值算子(MMO) 形态学均值算子(MAO) 均方根误差(RMSE)

原文传递

基于形态学和高斯滤波器的混合Rk滤波器 被引量：2

11

作者 郭军 王选择 谢铁邦 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第11期61-62,共2页

提出了一种基于形态学和高斯滤波器的混合Rk滤波器 .滤波过程仍然采用两步法 .与传统方法的不同之处在于第一步 .主轮廓分别采用形态学闭滤波器和高斯低通滤波器进行滤波 ,将得到的顶包络线向高斯中线移动两者的均值之差距离 ,然后将高... 提出了一种基于形态学和高斯滤波器的混合Rk滤波器 .滤波过程仍然采用两步法 .与传统方法的不同之处在于第一步 .主轮廓分别采用形态学闭滤波器和高斯低通滤波器进行滤波 ,将得到的顶包络线向高斯中线移动两者的均值之差距离 ,然后将高斯中线处于形态学顶包络线之下的部分用形态学顶包络线的对应部分代替 ,得到最终的修正中线 .该滤波器可更为有效地抑制深谷的影响 ,具有算法简单 ,易于实现的优点 . 展开更多

关键词 表面形貌评定 混合Rk滤波器 形态学滤波器 高斯滤波器

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粒子群优化的多尺度形态滤波器消噪方法 被引量：8

12

作者 董绍江 汤宝平 陈法法 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期7-12,共6页

针对传统的形态学滤波器难以适应机械设备振动信号的冲击、非线性和背景噪声较大等特点,提出了基于粒子群优化的多尺度形态滤波器构造方法。根据形态学算法的特性,构造了多尺度形态学滤波器,对于形态学滤波运算中的重要参数形态结构算子... 针对传统的形态学滤波器难以适应机械设备振动信号的冲击、非线性和背景噪声较大等特点,提出了基于粒子群优化的多尺度形态滤波器构造方法。根据形态学算法的特性,构造了多尺度形态学滤波器,对于形态学滤波运算中的重要参数形态结构算子,采用具有全局优化性能的粒子群算法根据信号的特点自适应选取,实现了最优滤波器的构造;将噪声信号通过不同尺度的形态学滤波器进行滤波,将获得的多个滤波信号根据权值运算获得最终的去噪信号。通过仿真实验和轴承故障信号的分析表明,该形态学滤波器能够实现较好的滤波效果,可以有效地对机械设备的故障信号进行消噪。 展开更多

关键词 多尺度形态学滤波器 粒子群优化 结构元素 消噪

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动态电压恢复器基于模糊形态滤波器的检测方法研究 被引量：7

13

作者 师维 周卫平 吴正国 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期63-68,共6页

针对三相不平衡电压暂降,以及动态电压恢复器对电压检测的实时性要求,在常用dq变换的基础上,提出一种新的检测方法。该方法将模糊控制应用于数学形态滤波器,对电网中的谐波、随机以及脉冲等多种干扰进行初次滤除。再对各单相电压使用求... 针对三相不平衡电压暂降,以及动态电压恢复器对电压检测的实时性要求,在常用dq变换的基础上,提出一种新的检测方法。该方法将模糊控制应用于数学形态滤波器,对电网中的谐波、随机以及脉冲等多种干扰进行初次滤除。再对各单相电压使用求导的方法,分别得到三相虚拟电压。最后对虚拟电压进行dq变换并用新型滤波器替代传统巴特沃斯低通滤波器,可实时、准确地检测出电压暂降起始与结束时间、幅值以及相角变化。通过仿真证明该方法与传统dq检测方法相比具有抗干扰能力强,延时小,运算简单的优点。 展开更多

关键词 电压跌落 动态电压恢复器 dq变换 形态学滤波器 模糊控制

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基于多尺度形态学滤波的火电机组一次调频控制方法 被引量：14

14

作者 盛举 贾庆岩 +1 位作者 孙建军 查晓明 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期194-200,共7页

高比例新能源并网给电力系统的频率稳定带来了严峻的挑战。相比风光储等并网新能源,火电机组惯量更大,一次调频可挖掘潜力更大。根据机组惯性作用、一次调频、二次调频的不同响应时间尺度,基于多尺度形态学滤波方法对火电机组一次调频... 高比例新能源并网给电力系统的频率稳定带来了严峻的挑战。相比风光储等并网新能源,火电机组惯量更大,一次调频可挖掘潜力更大。根据机组惯性作用、一次调频、二次调频的不同响应时间尺度,基于多尺度形态学滤波方法对火电机组一次调频负反馈通道的频率信号进行快速分解,通过对各频段信号设置合理的调差系数,实现分频段调频控制,并有效提高机组对全频段功率波动的频率调节能力。在MATLAB/Simulink中搭建含风、水、火电的电力系统调频模型,多场景下仿真结果表明该方法可以明显提高系统一次调频能力,改善系统频率概率分布,从而促进风电消纳。 展开更多

关键词 一次调频 火电机组 负荷波动 风电波动 多尺度形态学滤波器

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桥梁结构动力测试信号的自适应形态学滤波研究 被引量：1

15

作者 徐佳德 单德山 《铁道建筑》 北大核心 2018年第4期15-19,共5页

桥梁健康监测数据中不可避免地会掺杂系统噪声和测试噪声,噪声的存在将严重影响桥梁状态评估的准确性。为了抑制噪声对桥梁状态评估的影响,获得精确的桥梁状态评估结果,本文提出了一种自适应的形态学滤波器(Adaptive Morphological Filt... 桥梁健康监测数据中不可避免地会掺杂系统噪声和测试噪声,噪声的存在将严重影响桥梁状态评估的准确性。为了抑制噪声对桥梁状态评估的影响,获得精确的桥梁状态评估结果,本文提出了一种自适应的形态学滤波器(Adaptive Morphological Filter,AMF)。首先比选了AMF的各类结构元素类型,并依据AMF对信号傅里叶谱相对幅值的影响程度确定适宜的结构元素尺寸,据此构建滤波器。实现原始信号的自适应滤波后,用确定-随机子空间识别方法对原始数据和滤波后数据的模态参数进行识别,并使用稳定图法对滤波效果进行对比。以大比尺斜拉桥模型试验的测试数据为支撑对所提算法进行了验证。结果表明,AMF可显著提高桥梁模态参数识别结果的稳定性,并能挖掘出被噪声淹没的高阶桥梁模态参数。 展开更多

关键词 铁路桥梁 自适应形态学滤波器 试验研究 参数识别 确定-随机子空间识别

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数学形态学滤波在电压闪变检测中的应用 被引量：2

16

作者 黄艳菊 孙强 《机电产品开发与创新》 2011年第4期143-144,150,共3页

对于有效的检测和控制电压闪变来说,检测精密度和有效性是非常重要的。本文提出了一种基于数学形态学滤波和希尔伯特变换的检测方法。通过希尔伯特变换,闪变信号包络可以被提取出来,包含在电压闪变信号中较高频率的谐波和其它噪声可以... 对于有效的检测和控制电压闪变来说,检测精密度和有效性是非常重要的。本文提出了一种基于数学形态学滤波和希尔伯特变换的检测方法。通过希尔伯特变换,闪变信号包络可以被提取出来,包含在电压闪变信号中较高频率的谐波和其它噪声可以通过数学形态学滤波器消除。仿真分析结果表明了本方法的可行性、有效性,为电压闪变参数的提取提供了一种新方案。 展开更多

关键词 电压闪变 数学形态学滤波器 HILBERT变换 电能质量

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Hilbert变换和数学形态学滤波在电压闪变检测中的应用

17

作者 杨宏达 刘文平 《机电产品开发与创新》 2017年第4期31-33,共3页

对于有效的检测和控制电压闪变来说,检测精密度和有效性是非常重要的。论文提出了一种基于希尔伯特转换和数学形态学滤波器的检测方法。通过希尔伯特变换,闪变包络可以被提取出来,包含在电压闪变中的较高频率的谐波和其他背景噪声可以... 对于有效的检测和控制电压闪变来说,检测精密度和有效性是非常重要的。论文提出了一种基于希尔伯特转换和数学形态学滤波器的检测方法。通过希尔伯特变换,闪变包络可以被提取出来,包含在电压闪变中的较高频率的谐波和其他背景噪声可以通过数学形态学滤波器消除。模拟结果表明:较高频率的谐波和其他噪音可以被滤过,并且调幅信号的频率可以被精确的计算。因此,这种检测方法可以被广泛地应用到开发智能和数字化闪变光度计上。 展开更多

关键词 电压闪变 数学形态学滤波器 HILBERT变换 电能质量

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数学形态学滤波在电力系统继电保护中的应用

18

作者 马玉晓 《电子制作》 2014年第8X期246-247,共2页

本文系统地介绍了数学形态学理论及其在电力系统继电保护中的应用。分析了3种形态学滤波器的构造原理及优缺点,简单描述了结构元素在滤波中的重要地位和选择合适的结构元素的原则,并对东华理工大学实验测得数据进行了处理分析。结果表明... 本文系统地介绍了数学形态学理论及其在电力系统继电保护中的应用。分析了3种形态学滤波器的构造原理及优缺点,简单描述了结构元素在滤波中的重要地位和选择合适的结构元素的原则,并对东华理工大学实验测得数据进行了处理分析。结果表明,形态滤波技术在电力系统继电保护中具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 故障测距 数学形态学 形态学滤波器 结构元素

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基于形态滤波的变压器电流相关保护方案 被引量：23

19

作者 李肖博 肖仕武 +1 位作者 刘万顺 郑涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期8-13,共6页

将形态学数字滤波器作为变压器保护的前置滤波单元,在保留故障信号特征的前提下,最大限度地抑制各种干扰的影响。在此基础上,提出一种基于电流采样值相关度的变压器保护新判据,利用变压器两侧电流采样值波形的相关度来区分内部故障和外... 将形态学数字滤波器作为变压器保护的前置滤波单元,在保留故障信号特征的前提下,最大限度地抑制各种干扰的影响。在此基础上,提出一种基于电流采样值相关度的变压器保护新判据,利用变压器两侧电流采样值波形的相关度来区分内部故障和外部故障。在详细分析2种相关度计算公式对新判据影响的基础上,进行了大量的仿真实验。实验结果表明:该判据能够快速、可靠地判别变压器内外部故障。由于借鉴了传统比率差动的定值整定思想,使得新判据定值的整定简单易行,同时基于这种方法的判据,对频率偏移和谐波的影响也有一定的抵御能力,与其他励磁涌流识别判据相配合,可构成一种较理想的变压器主保护方案。 展开更多

关键词 电力系统 采样值差动保护 相关度 形态学滤波器 内部故障 外部故障

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数学形态学用于抑制MOA在线监测现场干扰 被引量：9

20

作者 丁国成 律方成 +1 位作者 刘云鹏 邢丽娜 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期44-46,共3页

为提高MOA泄漏电流的测量精度以确保设备故障诊断的有效性和可靠性,采用数学形态学对具有较强干扰背景的MOA泄漏电流现场监测信号进行消噪处理,通过平滑MOA泄漏电流在线监测数据中的突变点,有效提取了真实信号,而且其运算相对简单,便于... 为提高MOA泄漏电流的测量精度以确保设备故障诊断的有效性和可靠性,采用数学形态学对具有较强干扰背景的MOA泄漏电流现场监测信号进行消噪处理,通过平滑MOA泄漏电流在线监测数据中的突变点,有效提取了真实信号,而且其运算相对简单,便于在单片机上实现,仿真和实例分析证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 金属氧化物避雷器 在线监测 泄漏电流 干扰 数学形态学滤波器

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