本发明涉及图像识别领域，更具体地，涉及一种基于图像识别的刀闸状态识别方法。
背景技术：
刀闸是电力设备手动开关的一种，在设备检修时，能够在检修设备与带电设备之间形成分闸点，保证检修施工人员的人身安全。在实际对刀闸进行遥控操作的过程中，操作人员需要准确地判断刀闸的分合闸状态,以避免对刀闸的误操作。目前刀闸检测装置基于机械定位的原理，在控制刀闸分合状态的操作机构转轴上安装辅助开关，当操作机械动作时，带动转轴进行转动，通过机械连杆带动刀闸辅助接点改变辅助开关的状态,从而对刀闸状态进行间接的判断。这种方式容易造成操作人员对刀闸分合状态的误判,从而导致误操作。
技术实现要素：
本发明克服了上述现有机械定位对刀闸状态识别的技术缺陷，提供了一种新的基于图像识别的刀闸状态识别方法。本发明应用环境广泛、成本低廉、安装方便。
一种基于图像识别的刀闸状态识别方法，包括以下步骤：
s1．通过摄像头得到关于刀闸的图像帧；
s2．通过热成像仪得到关于刀闸的红外热成像帧；
s3．通过图像识别方法在图像帧中得到刀闸的边界信息；
s4．通过刀闸的边界信息和刀闸的红外热成像帧，得到刀闸边界的热量分布；
s5．通过刀闸边界的热量分布得到刀闸的初步闭合状态；
s6．通过刀闸初步闭合状态和刀闸的边界信息进行综合判断得到刀闸的精准闭合状态。
在一种优选的方案中，所述的s3包括以下流程：
s3.1：通过边缘检测算法检测出刀闸的边缘点；
s3.2：确定作为搜索起点的边缘点；
s3.3：确定搜索的终止条件，并在满足终止条件时停止搜索。
本优选方案中，由于刀闸包括动触头和静触头部分，那么在刀闸分闸时图像中将有两条封闭边界（分别对应动、静触头），而在刀闸合闸时只有一条封闭边界（动、静触头因接触而连为一体）。因此可以通过算法可以很容易识别出边界。
在一种优选的方案中，所述的s5包括以下内容：
断刀闸的初步闭合状态为分闸、不完全合闸、完全合闸，判断标准如下：
若刀闸边界的热量分布没有变化，则刀闸的初步闭合状态判断为分闸；
若刀闸边界的热量分布迅速上升，则刀闸的初步闭合状态判断为不完全合闸；
若刀闸边界的热量分布平滑上升，则刀闸的初步闭合状态判断为完全合闸。
本优选方案中，若刀闸分闸，由于没有电流通过刀闸，因此刀闸边界的热量分布基本不发生变化，若刀闸不完全合闸，由于电路处于接通状态，接触电阻明显增大并伴有强烈的电弧产生，会造成刀闸开关剧烈升温，刀闸边界的热量分布迅速上升；若刀闸完全合闸，由于电路处于接通状态，接触电阻相对于不完全合闸的接触电阻要小，因此刀闸边界的热量分布平滑上升。
在一种优选的方案中，所述的s6包括以下内容：
通过刀闸的边界信息可以对刀闸的状态进行识别，得到分闸或者合闸的判断；
若通过刀闸的边界信息得到刀闸的状态为分闸，刀闸的初步闭合状态判断为分闸，则刀闸的精准闭合状态为分闸；
若通过刀闸的边界信息得到刀闸的状态为合闸，刀闸的初步闭合状态判断为不完全合闸，则刀闸的精准闭合状态为不完全合闸；
若通过刀闸的边界信息得到刀闸的状态为合闸，刀闸的初步闭合状态判断为完全合闸，则刀闸的精准闭合状态为完全合闸；
若出现上述情况以外的结果时，放弃本次刀闸状态识别，重新执行s1。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明结合红外热成像技术，对刀闸表面温度场进行在线监测和分析，能够识别不完全合闸和完全合闸状态，应用环境更加广泛，识别灵敏度更高；而且可以随时进行拆装，循环使用，相对于机械式的刀闸识别装置，成本更低。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
如图1所示，一种基于图像识别的刀闸状态识别方法，包括以下步骤：
s1．通过摄像头得到关于刀闸的图像帧。
s2．通过热成像仪得到关于刀闸的红外热成像帧。
s3．通过图像识别方法在图像帧中得到刀闸的边界信息，包括以下流程：
s3.1：通过边缘检测算法检测出刀闸的边缘点；
s3.2：确定作为搜索起点的边缘点；
s3.3：确定搜索的终止条件，并在满足终止条件时停止搜索。
s4．通过刀闸的边界信息和刀闸的红外热成像帧，得到刀闸边界的热量分布。
s5．通过刀闸边界的热量分布得到刀闸的初步闭合状态，包括以下内容：
断刀闸的初步闭合状态为分闸、不完全合闸、完全合闸，判断标准如下：
若刀闸边界的热量分布没有变化，则刀闸的初步闭合状态判断为分闸；
若刀闸边界的热量分布迅速上升，则刀闸的初步闭合状态判断为不完全合闸；
若刀闸边界的热量分布平滑上升，则刀闸的初步闭合状态判断为完全合闸。
s6．通过刀闸初步闭合状态和刀闸的边界信息进行综合判断得到刀闸的精准闭合状态，包括以下内容：
通过刀闸的边界信息可以对刀闸的状态进行识别，得到分闸或者合闸的判断；
若通过刀闸的边界信息得到刀闸的状态为分闸，刀闸的初步闭合状态判断为分闸，则刀闸的精准闭合状态为分闸；
若通过刀闸的边界信息得到刀闸的状态为合闸，刀闸的初步闭合状态判断为不完全合闸，则刀闸的精准闭合状态为不完全合闸；
若通过刀闸的边界信息得到刀闸的状态为合闸，刀闸的初步闭合状态判断为完全合闸，则刀闸的精准闭合状态为完全合闸；
若出现上述情况以外的结果时，放弃本次刀闸状态识别，重新执行s1。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。