روش نوین مبتنی بر پردازش تصویر جهت تشخیص و محاسبه سری هارمونیک‌های موجود در تصویر شکل موج

در این مقاله، روش جدیدی با استفاده از تکنیک پردازش تصویر رقمی، جهت استخراج سری هارمونیک‌های تصویر مربوط به شکل موج منحنی ارائه شده است. این روش شامل چهار مرحله پیش‌پردازش، تشخیص، رگرسیون، تبدیل فوریه سریع (fft) می‌باشد. مرحله پیش‌پردازش، تغییراتی به‌منظور بهبود کیفیت تصویر دریافتی و حذف داده‌های نامرتبط با هدف موردنظر انجام می‌گیرد. مرحله‌ی تشخیص، در این مرحله بخش‌هایی از تصویر که مربوط به منحنی می‌باشد توسط فیلتر رنگ مشخص و استخراج می‌شود. مرحله‌ی رگرسیون، بخش‌هایی را که فیلتر رنگ استخراج نموده است، با استفاده از رگرسیون به سیگنال دوبعدی تبدیل می‌نماید. و نیز، مقادیر این سیگنال با تعریف تابع همخوانی دارد. مرحله چهارم fft، در آخر مقیاس منحنی بر اساس شکل موج تصویر تنظیم می‌شود و با استفاده از fft مقادیر سری هارمونیکی و اعوجاج هارمونیکی محاسبه می‌شود. مراحل کامل این الگوریتم در نرم‌افزار متلب پیاده‌سازی شده است. همچنین، جهت اعتبارسنجی، آزمایش عملی در شرایط واقعی توسط مدار کنترل شونده نیم موج با تریستور بیان شده است. روش پیشنهادی روی تصویر سیگنال جریان، با فرکانس برق شهر که توسط مدار تریستوری در زاویه‌ی 63 درجه برش خورده‌ است اعمال می‌شود. مقایسه نتایج حاصل از این آزمایش عملی با نتایج حاصل از شبیه‌سازی این مدار در سیمولینک مشخص نموده است که روش پیشنهادی در تشخیص صحیح سری فرکانسی و اعوجاج هارمونیکی قابلیت چشمگیری دارد.

the novel method based on image processing detect and calculate the series of harmonics in the waveform image

in this paper, a new method using digital image processing techniques to extract a series of image harmonics related to curved waveform is presented. this method includes four stages of preprocessing, detection, regression, fast fourier transform (fft). in the pre-processing stage, changes are made to improve the quality of the received image and delete unrelated data for the intended purpose. in the recognition stage, the parts of the image that are related to the curve are identified and extracted by the color filter. in the regression stage, converts the parts extracted by the color filter into a two-dimensional signal using regression. , the values ??of this signal are consistent with the general definition of the function. the fourth step of fft, at the end of the curve scale, is adjusted based on the image waveform, and using fft the values ??of harmonic series and harmonic distortion are calculated. the complete steps of this algorithm are implemented in matlab software. also, for validation, the practical test in real conditions is expressed by a controlled half-wave circuit with a thyristor. the proposed method is applied to the current signal image with the frequency of the city power cut by the thyristor circuit at an angle of 63 degrees. comparing the results of this practical experiment with the results of simulation of this circuit in simulink has shown that the proposed method has a significant ability to correctly detect the frequency series and harmonic distortion.