本发明涉及一种电力变电站根据二维码进行目标设备定位的方法，属于变电站智能监控技术领域。
背景技术：
变电站的视频技术和二维码技术的发展为远程监控变电站的目标设备定位提供了技术手段，为变电站调度运行提供了可视化监控及辅助决策依据。随着视频监控的网络化、高清化、智能化技术的不断发展，视频监控技术在电网安全、生产运行中的应用不断深入和广泛，传统方式所采用的视频监控技术为电网设备远程监控提供远程可视化的监控手段，为远程确认设备实际的状态与监控数据显示状态是否一致，提供了可靠和有效的确认手段，为准确做出决策提供了依据，然而，随着该技术的不断深入和推广应用，由于变电站数量众多、站内设备数量庞大，若每个设备的状态查看和确认都需要人工进行查看和确认，其所带来的工作量将特别庞大，且工作效率低下，随着电网技术对电网智能化水平要求的不断提高，如何提高视频监控技术在电网智能化监控技术中的应用，将对电网智能化水平的提升起到促进作用。同时，将为电网设备的智能化监控、智能化巡视提供技术手段。同时，电力变电站中目标设备定位对于电网智能化设备状态巡视、设备告警联动等电网生产运行监控具有重要意义，对电网智能化水平的发展和提高具有一定的促进作用。由于变电站设备场景的复杂性，如何有效实现对变电站中目标设备定位将是该技术的核心研究内容。
现有技术对电力变电站目标设备定位存在问题：若采用常用的模板匹配方法检测时，容易受外界光线及拍摄图像的摄像机转动影像，同时，由于变电站内的相同设备数量庞大、设备电压等级不同时，设备外观及形状均不一致，且不同厂家的不同型号设备也存在一定的差异，因此，采用模板匹配方法时，将会对监控场景有严格的限制，且在广泛适用性和可推广性等方面存在着较多的缺陷。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种电力变电站根据二维码进行目标设备定位的方法，通过视频分析算法与二维码识别技术相结合实现对电力变电站中设备的定位。
为解决上述技术问题，本发明提供一种电力变电站根据二维码进行目标设备定位的方法，包括以下步骤：
1)生成关于目标设备信息数据的二维码图片；
2)通过厂家提供的摄像机控制接口实现对摄像机云台的精确控制；
3)识别二维码；
4)读取二维码数据并进行目标定位。
前述的步骤1)中，生成关于目标设备信息数据的二维码图片具体包括：
1-1)准备需要录入的目标设备信息数据；
1-2)将目标设备信息数据统一封装成xml格式；
1-3)将目标设备信息数据转换成二维码图片；
1-4)将二维码图片打印出来，贴到目标设备处，位置为与偏离坐标相临。
前述的目标设备信息数据包括设备名称、类型、设备关注点偏离坐标。
前述的将目标设备信息数据转换成二维码图片是指根据二维码编码规则，将目标设备数据信息转换成二进制，0代表白，1代表黑，通过黑白色形成矩形，或者采用第三方开源库qrcode，生成二维码图片。
前述的步骤2)在控制过程中，以每10度为转动频率，每转动一次，截取所有的拉近拉远图片。
前述的步骤3)识别二维码包括以下步骤：
3-1)定位二维码图形；
3-2)灰度化二维码图形像素；
3-3)使用形态学处理，去掉二维码图形像素的噪点；
3-4)二值化二维码图形像素。
前述的定位二维码图形的方法为：首先寻找探测图形，探测图形是指二维码中的左上、右上、左下三个顶点的小方块；再通过探测图形确定二维码信息图像；根据二维码图像生成原理，去寻找相应的信息，包括校正图形，版本信息，数据和纠错码；再定位分隔符，将探测图形与二维码信息图像分开。
前述的二值化二维码图形像素是指将二维码图片上像素灰度值设置为0或者255，将二维码图像变成只有黑白色的条码，然后根据转变成的0或者255，代入二维码计算公式，转化成二进制信息。
前述的步骤4)读取二维码数据并进行目标定位具体包括：
4-1)从二维码图片的黑白点阵中读取数据，通过调用二维码扫描程序，扫描二维码图片中的二维码：
4-2)使用xml解析器，解析步骤1)写入的目标设备信息数据，得到目标设备信息；
4-3)调用摄像机控制接口，根据偏离坐标，将摄像机角度调整至目标设备位置。
本发明所达到的有益效果：
本发明采用根据二维码进行目标设备定位的方法，通过图像智能识别，能够有效进行变电站目标设备的定位，排除外在影响因数，能够最大限度地提高检测的准确性和适用性。本发明的方法易于实现和应用，主要可以应用于电网智能化设备状态巡视、设备告警联动等电网生产运行智能化远程监控中，对电网智能化水平的发展和提高具有一定的促进作用。
附图说明
图1为本发明方法流程图。
具体实施方式
下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明方法分为二维码数据的录入与生成，摄像机云台的精确控制，二维码的识别，二维码数据的读取与目标定位四个过程。具体的，
1)二维码数据的录入与生成包括以下步骤：
1-1)准备需要录入的目标设备信息数据，包括：设备名称、类型、设备关注点偏离坐标；
1-2)将设备信息数据统一格式，这里将目标设备信息封装成xml格式，方便解析。例如：<？xmlversion＝"1.0"encoding＝"utf-8"？><root><devname>隔离开关1</devname><devtype>隔离开关</devtype><x>15</x><y>20</y></root>；
1-3)将设备信息数据转换成二维码图片，根据二维码编码规则，将设备数据信息转换成二进制，0代表白，1代表黑，通过黑白色形成矩形，或者采用第三方开源库qrcode，生成二维码图形；
1-4)将二维码图片打印出来，贴到目标设备处，位置为偏离坐标附近即可。
2)摄像机的云台控制是指通过厂家提供的摄像机控制接口实现对摄像机云台的精确控制，使二维码占满整个视频区域；在控制过程中，以每10度为转动频率，每转动一次，截取所有的拉近拉远图片，后续使用。具体如下：
首先，通过厂家提供的摄像机控制接口实现对摄像机云台的控制，所需接口为：
初始化摄像机视频库：init_devsdk()；
生成打开摄像机所需id：getid_devsdk()；
打开摄像机：openvideo_devsdk(char*ip,unsignedshortport,char*user,char*password,
unsignedshortdvrtype,unsignedshortdvrid,unsignedshortchannel,intid,hwndplaywnd)；
云台控制：dvrptzcontrol_devsdk(char*ip,unsignedshortport,char*user,char*password,
unsignedshortdvrtype,unsignedshortdvrid,unsignedshortchannel,unsignedshortcontrol,unsignedshortspeed)；
其次，在控制过程中，以每10度为转动频率。每转动一次，截取所有的拉近拉远图片，后续使用，具体步骤如下：
a.获取摄像机视频库的id：intdvrid＝getid_devsdk()；
b.获取当前摄像机角度：cpointpangle＝getangle_devsdk(dvrid)；
c.进入循环检测：当角度大于10度时，截取图片。
while(true){
dvrptzcontrol_devsdk(ip,port,user,password,dvrtype,dvrid,channel,control,speed)；
cpointptmpangle＝getangle_devsdk(dvrid)；
if(calucateangle(ptmpangle,pangle)>10){
pangle＝ptmpangle；
capturepicture_devsdk(id)；
}
}
3)二维码的识别包括以下步骤：
3-1)定位二维码图形；首先寻找探测图形，探测图形是指二维码中的左上、右上、左下三个顶点的小方块。再通过探测图形确定二维码信息图像。根据二维码图像生成原理，去寻找相应的信息，包括校正图形，版本信息，数据和纠错码。再定位分隔符，将探测图形与二维码信息图像分开。
3-2)灰度化二维码图片像素；手机拍到的图像是彩色的，需要将其进行灰度化，灰度化是指通过颜色的深浅来识别二维码，就是说颜色深的按深灰处理，浅色的按浅灰处理，去掉其他颜色。
3-3)使用形态学处理，去掉二维码图片像素的噪点。
3-4)二值化二维码图片像素，将二维码图片上像素灰度值设置为0或者255，也就是变成只有黑白两种颜色。因为二维码图像其实是由二进制的0或者1组成，0代表白色，1代表黑色。二维码在二值化时会将二维码图像变成只有黑白色的条码，然后根据转变成的0或者255，代入二维码计算公式，转化成二进制信息。
4)二维码数据的读取与目标定位包括以下步骤：
4-1)从二维码图片的黑白点阵中读取数据，通过调用二维码扫描程序，扫描二维码图片中的二维码：
4-2)使用xml解析器，解析之前写入的目标设备信息数据，得到目标设备信息。
stringstrvalue1＝xml_getvalue(childnode)；
stringstrvalue2＝xml_getvalue(childnode)；
stringstrvalue3＝xml_getvalue(childnode)；
stringstrvalue4＝xml_getvalue(childnode)；
strvalue1,strvalue2,strvalue3,strvalue4分别对应设备名称，设备类型，设备关注点偏离坐标。
4-3)调用摄像机的云台控制接口，根据偏离坐标，将摄像机角度调整至目标设备位置。
本发明的方法需要的硬件最低配置为：p4、3.0gcpu、512m内存的pc机，在此配置水平的硬件上，采用c/c++语言编程实现本方法。操作系统可基于windows或linux的各类操作系统。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。