设备状态的图像监测方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及设备监测领域，具体而言，涉及一种设备状态的图像监测方法及装置。
【背景技术】
[0002]目前的设备状态监测方法主要通过采集设备的电压，电流等信号，分析这些信号，得到判断结果反馈给监控中心；有的设备无法直接采集反映其状态的信号，需要人工监测。
[0003]特别是现有的电力系统的设备监测方法，有时采集的电信号由于采集和传输等原因，容易出现差错，且通过电网调度系统对电力设备状态进行监测，缺少独立的第三方验证，难以确保万无一失。因此，电力设备的运行状态常需要巡检或人工复核。很多设备地处偏远地区，人工实地复核监测成本高，时效性差，耗费大量人力物力。可信的方法是通过第三方监测，如视频监控系统采集视频或者图像数据，使得监控人员可以远程监视设备，提高了监测的时效性。但是，这种在线监测方式依旧待于改进。一方面设备状态需要二十四小时无间断监测，而一位操作人员同时监测的设备数目和时间有限，需要耗费较多人力物力，另一方面长时间监测设备会由于操作人员疲劳而产生工作失误，带来安全隐患。
[0004]在设备监控领域，已有采用图像匹配和识别技术对设备进行监测。然而，一般的图像匹配和识别技术，容易受到设备形状不同，拍摄角度、采集样本图片时环境光照等外在条件的变化的影响，只能针对特定的设备和场合设计算法，当这些外在条件发生改变时，不能有效获得的设备状态。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明实施例提供了一种设备状态的图像监测方法及装置，实现算法的动态更新，且可以在必要时，选用当前图像更新图像库，以此适应改变的外在条件，以对设备运行状态进行自动识别和监测，改善现有技术中需要针对特定场景调整算法的问题。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0007]—种设备状态的图像监测方法，包括:获取设备的当前图像，将所述当前图像分别与多个图像库中的图像样本进行匹配，计算匹配度，所述多个图像库中的每个图像库分别对应于所述设备的不同状态；根据所述匹配度获得与所述当前图像匹配度最高的图像样本作为所述当前图像的匹配图像；判断所述当前图像与所述匹配图像的匹配度是否超过预设的匹配度阈值，若是，则判定所述设备的当前状态为与所述匹配图像对应的状态，若否，则生成提示信息，提醒用户指定所述设备的当前状态。
[0008]—种设备状态的图像监测装置，包括:匹配度计算模块，用于获取设备的当前图像，将所述当前图像分别与多个图像库中的图像样本进行匹配，计算匹配度，所述多个图像库中的每个图像库分别对应于所述设备的不同状态；匹配图像获取模块，用于根据所述匹配度获得与所述当前图像匹配度最高的图像样本作为所述当前图像的匹配图像；判断模块，用于判断所述当前图像与所述匹配图像的匹配度是否超过预设的匹配度阈值，状态判定模块，当所述状态判定模块判断所述当前图像与所述匹配图像的匹配度是超过预设的匹配度阈值，用于判定所述设备的当前状态为与所述匹配图像对应的状态，提示模块，当所述状态判定模块判断所述当前图像与所述匹配图像的匹配度是未超过预设的匹配度阈值，则生成提示信息，提醒用户指定所述设备的当前状态。
[0009]本发明实施例提供的设备状态的图像监测方法及装置，不需要因为设备形状、拍摄角度、采集样本图片时环境光照等外在因素的变化而针对特定场景调整算法，通过预先采集设备不同状态下的图像样本，设置不同状态的图像库。在需要监测时，获取设备的当前图像，计算当前图像与图像库中所有图像样本的匹配度，获得匹配度最高的匹配图像，根据与匹配图像的匹配度是否超过预设的匹配度阈值，来决定当前图像所对应的设备的当前状
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[0010]为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
[0011]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0012]图1示出了本发明实施例1所提供的设备状态的图像监测方法的流程图；
[0013]图2示出了本发明实施例1所提供初始化图像库的流程图；
[0014]图3示出了本发明实施例2所提供的算法的整体流程图；
[0015]图4示出了本发明实施例提供的设备状态的图像监测装置的结构框图；
[0016]图5示出了本发明实施例提供的设备状态的图像监测装置的另一种结构框图；
[0017]图6示出了本发明实施例提供的设备状态的图像监测装置可储存的计算机的结构框图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019]实施例1
[0020]如图1所示，针对设备监测的特点，本发明实施例一种设备状态的图像监测方法:
[0021]步骤S100:获取设备的当前图像，将所述当前图像分别与多个图像库中的图像样本进行匹配，计算匹配度，所述多个图像库中的每个图像库分别对应于所述设备的不同状态；
[0022]设备的不同状态，可以通过不同的图像来表示。在本实施例中，监测设备的图像之前，先建立不同的图像库，每个图像库对应一种设备的状态，图像库对应的状态包括了设备的所有可能存在的状态。预先采集设备的一个或多个图像样本，所采集的图像样本可以是包括了设备的所有可能存在的状态以及每种状态下所有可能存在的图像表现形式，也可以是设备的部分状态的图像样本，该部分状态是设备易于表现的状态，例如采集电网设备的状态，其闸刀一直处于闭合状态，于是可以采集到闸刀闭合着的该电网设备的状态，但该闸刀断开的状态不易采集，可以先不采集，只建立对应该状态的图像库。将所采集的图像样本存入该图像样本所在状态对应的图像库中。设备的当前图像对应了设备当前所处的状态，故设备的当前状态，可以根据设备的当前图像来确定。
[0023]当然，本发明实施例提供的设备状态的图像监测方法，既可以用于监测一个监控视野，即一幅图像中只包括一个需要状态监测的设备的情况，也可以用于一个监控视野中包括多个需要状态监测的设备的情况。当监控视野中包括多个需要状态监测的设备，需要对每个受监测设备分别设置图像库，图像库中存放的是对应各设备的子图数据或其特征数据，并且与图像库中的图像样本进行匹配的为获取的当前图像中相应待监测设备对应的子图像。
[0024]建立图像库的具体步骤可以是如图2所示:
[0025]步骤S101:设置所述多个图像库；
[0026]步骤S102:采集所述设备的一个或多个图像样本，将采集的图像样本分别存入对应状态的图像库中。
[0027]在已经建立图像库的情况下，便可以通过采集设备的当前图像对设备进行监测。
[0028]具体的，当接受到设备监测指令后，利用采集设备图像的摄像机或其他拍摄装置获取所要监测的设备的当前图像，将所采集的当前图像与图像库中的图像样本进行分别匹配，计算当前图像与每一个图像库中的所有图像样本的匹配度。
[0029]在本实施例中，获取用于进行监测的图像后，对图像进行匹配，匹配的方法包括多种，如归一化相关系数(NCC)匹配、误差平方和(SSD)、误差绝对值和(SAD)或者特征匹配等。但具体使用的方式并不作为本发明实施例的限制。
[0030]另外，鉴于图像处理的特点，当前图像与图像样本进行的匹配可以直接基于图像数据的图像匹配，也可以基于从图像数据提取的特征数据进行匹配。在本实施例中，基于从图像数据提取的特征数据进行匹配的方法可以包括Gabor特征、HoG、角点特征、纹理特征等，本发明所述的图像库中存放的图像或图像样本包括图像数据本身或基于图像提取的各种特征数据。因此，图像匹配包括图像直接匹配和基于特征的匹配，可采用目前图像处理领域各种匹配算法。进一步的，在本实施例的图像获取过程中，由于采集的图像越稳定，不必要的监测次数也越少。为了减少因为图像的不稳定而频繁对用户进行提示，可以在计算匹配度之前，对获取的图像进行预判。
[0031]具体的，每次采集设备的当前图像时可以采集连续多帧图像，具体帧数预先设定。再对这些连续多帧图像比较，若连续多帧图像几乎无差别，即对应位置的像素值相差甚小，则选取其中一帧，如第一帧或最后一帧图像，进入后续监测环节；若监测到连续多帧图像前后有差