针对处于复杂的环境背景下的电力绝缘子以及绝缘子缺陷的检测存在检测精度低、检测速度不高的实际问题,提出了一种改进YOLOv4(you only look once v4)算法的电力绝缘子图像以及存在缺陷的绝缘子检测的方法。通过制作电力绝缘子以及绝缘...针对处于复杂的环境背景下的电力绝缘子以及绝缘子缺陷的检测存在检测精度低、检测速度不高的实际问题,提出了一种改进YOLOv4(you only look once v4)算法的电力绝缘子图像以及存在缺陷的绝缘子检测的方法。通过制作电力绝缘子以及绝缘子存在缺陷的数据集,使用K-均值聚类(K-means)算法对电力绝缘子图像样本进行聚类,获得不同大小的先验框参数;然后通过改进平衡交叉熵(balanced cross entropy,BCE)引入一个权重系数,来增加损失函数的贡献程度;最后,通过增加空间金字塔池化结构(spatial pyramid pooling,SPP)前后的卷积层来加深网络的深度。实验结果表明,改进模型的单张检测时间为3.27 s,对于绝缘子缺陷平均检测精度比原始的YOLOv4算法提升了24.36%。同时通过改进后的YOLOv4算法在测试集上的平均精度均值(mean average precision,mAP)的值为84.05%,比原始的YOLOv4算法提升了17.83%,充分说明了能够很好的定位和识别电力绝缘子图像存在的缺陷。展开更多
为进一步探究电穿孔理论机制,通过COMSOL建立单细胞电穿孔二维轴对称模型,该模型同时纳入表征微孔密度的电穿孔渐进方程和表征微孔动态演变过程的孔径变化方程,且模型的轴对称性使穿孔面积的计算更为准确,从而得到微孔的时空分布特性,...为进一步探究电穿孔理论机制,通过COMSOL建立单细胞电穿孔二维轴对称模型,该模型同时纳入表征微孔密度的电穿孔渐进方程和表征微孔动态演变过程的孔径变化方程,且模型的轴对称性使穿孔面积的计算更为准确,从而得到微孔的时空分布特性,并在此基础上探讨场强和脉宽对该特性的影响。结果表明:脉宽100μs、场强2 k V/cm的脉冲作用下,产生微孔7862个,穿孔面积达细胞表面积的6.3%,电穿孔各参量的时空分布规律与文献结果一致,从而可验证所建模型的有效性;在1~5 k V/cm范围内增大脉冲场强,微孔数与场强成正比,孔径则与场强成反比,孔面积与细胞面积之比从1.3%增至12.9%;对两组能量相同的纳秒脉冲和微秒脉冲进行比较,发现脉冲结束时前者产生的微孔数是后者的353.1倍,而在细胞膜上最靠近电极的点,后者的孔径是前者的19.3倍,说明纳秒脉冲有利于微孔数增加,而微秒脉冲有利于孔径扩大。仿真结果表明,微孔特性决定电穿孔的发生和发展过程,微孔特性的精确计算是阐释电穿孔效应的关键所在。展开更多
文摘针对处于复杂的环境背景下的电力绝缘子以及绝缘子缺陷的检测存在检测精度低、检测速度不高的实际问题,提出了一种改进YOLOv4(you only look once v4)算法的电力绝缘子图像以及存在缺陷的绝缘子检测的方法。通过制作电力绝缘子以及绝缘子存在缺陷的数据集,使用K-均值聚类(K-means)算法对电力绝缘子图像样本进行聚类,获得不同大小的先验框参数;然后通过改进平衡交叉熵(balanced cross entropy,BCE)引入一个权重系数,来增加损失函数的贡献程度;最后,通过增加空间金字塔池化结构(spatial pyramid pooling,SPP)前后的卷积层来加深网络的深度。实验结果表明,改进模型的单张检测时间为3.27 s,对于绝缘子缺陷平均检测精度比原始的YOLOv4算法提升了24.36%。同时通过改进后的YOLOv4算法在测试集上的平均精度均值(mean average precision,mAP)的值为84.05%,比原始的YOLOv4算法提升了17.83%,充分说明了能够很好的定位和识别电力绝缘子图像存在的缺陷。
文摘为进一步探究电穿孔理论机制,通过COMSOL建立单细胞电穿孔二维轴对称模型,该模型同时纳入表征微孔密度的电穿孔渐进方程和表征微孔动态演变过程的孔径变化方程,且模型的轴对称性使穿孔面积的计算更为准确,从而得到微孔的时空分布特性,并在此基础上探讨场强和脉宽对该特性的影响。结果表明:脉宽100μs、场强2 k V/cm的脉冲作用下,产生微孔7862个,穿孔面积达细胞表面积的6.3%,电穿孔各参量的时空分布规律与文献结果一致,从而可验证所建模型的有效性;在1~5 k V/cm范围内增大脉冲场强,微孔数与场强成正比,孔径则与场强成反比,孔面积与细胞面积之比从1.3%增至12.9%;对两组能量相同的纳秒脉冲和微秒脉冲进行比较,发现脉冲结束时前者产生的微孔数是后者的353.1倍,而在细胞膜上最靠近电极的点,后者的孔径是前者的19.3倍,说明纳秒脉冲有利于微孔数增加,而微秒脉冲有利于孔径扩大。仿真结果表明,微孔特性决定电穿孔的发生和发展过程,微孔特性的精确计算是阐释电穿孔效应的关键所在。
