图像处理方法、图像处理器、人机界面和继电保护装置与流程

本领域涉及一种用于继电保护装置的图像处理方法、图像处理器、人机界面以及包括该图像处理器和该人机界面的继电保护装置。

背景技术：

1、串行端口通信由于其低廉的成本和较高的可靠性而广泛应用于继电保护装置中。继电保护装置包含的处理器和人机界面之间经由串行端口通信来传输图像。然而在低速串行端口的情况下，传输图像所需的时长较长。例如，经由串行端口通信来传输尺寸为320*240像素的图像，在波特率为115200b/s 时，需要约20秒才能传输完成。

技术实现思路

1、鉴于此，本公开实施例的目的在于提供一种用于继电保护装置的图像处理方法，该方法通过减少传输图像所需的总比特数来减少传输时长，使得经由低速串行端口通信也能快速完成图像的传输。

2、本公开的一方面提供了一种图像处理方法。该方法包括：获取图像，所述图像包括来自图元库的至少一个预设图元，所述图元库包括多个预设图元且每个预设图元具有预设尺寸和唯一的图元索引值；将所述图像分割成具有所述预设尺寸的多个子图像，并将每个子图像分割成背景层、图元层和前景层；识别每个子图像的背景层的颜色度量并将所识别的颜色度量作为一个矩阵元素来形成背景层颜色矩阵；识别每个子图像的图元层中的预设图元在所述图元库中的图元索引值并将所识别的图元索引值作为一个矩阵元素来形成图元层矩阵；识别每个子图像的前景层的颜色度量并将所识别的颜色度量作为一个矩阵元素来形成前景层颜色矩阵；以及将所述背景层颜色矩阵、所述图元层矩阵和所述前景层颜色矩阵转化成对应的背景层比特流、图元层比特流和前景层比特流。

3、可选地，所述识别每个子图像的背景层的颜色度量包括识别所述背景层的颜色的rgb值或hsl值；并且所述识别每个子图像的前景层的颜色度量包括识别所述前景层的颜色的rgb值或hsl值。

4、可选地，所述识别每个子图像的背景层的颜色度量包括识别所述背景层的颜色在颜色库中的颜色索引值，并且所述识别每个子图像的前景层的颜色度量包括识别每个前景层的颜色在颜色库中的颜色索引值，其中所述颜色库包括多个颜色且每个颜色具有唯一的颜色索引值。

5、可选地，该方法还包括检测所述背景层颜色矩阵、所述图元层矩阵和所述前景层颜色矩阵中的每一个是否存在超过预定数量的连续相同的矩阵元素；并且在存在超过预定数量的连续相同的矩阵元素的情况下，将所述背景层颜色矩阵、所述图元层矩阵和所述前景层颜色矩阵转化成对应的背景层比特流、图元层比特流和前景层比特流包括：将所述超过预定数量的连续相同的矩阵元素转化成表示所述矩阵元素和连续相同的所述矩阵元素的数量的比特。

6、可选地，该方法还包括经由串行端口发送所述背景层比特流、图元层比特流和前景层比特流。

7、本公开的另一方面提供了一种用于继电保护装置的图像处理器。该处理器包括：获取单元，被配置为获取图像，所述图像包括来自图元库的至少一个预设图元，所述图元库包括多个预设图元且每个预设图元具有预设尺寸和唯一的图元索引值；分割单元，被配置为将所述图像分割成具有预设尺寸的多个子图像，并且将每个子图像分割成背景层、图元层和前景层；数字化单元，被配置为：识别每个子图像的背景层的颜色度量并将所识别的颜色度量作为一个矩阵元素来形成背景层颜色矩阵，识别每个子图像的图元层中的预设图元在所述图元库中的图元索引值并将所识别的图元索引值作为一个矩阵元素来形成图元层矩阵，以及识别每个子图像的前景层的颜色度量并将所识别的颜色度量作为矩阵元素来形成前景层颜色矩阵；以及编码单元，被配置为将所述背景层颜色矩阵、所述图元层矩阵和所述前景层颜色矩阵转化成对应的背景层比特流、图元层比特流和前景层比特流。

8、可选地，所述数字化单元还被配置为：识别每个子图像的背景层的颜色的rgb值或hsl值作为所述背景层的颜色度量；并且识别每个子图像的前景层的颜色的rgb值或hsl值作为所述前景层的颜色度量。

9、可选地，所述数字化单元还被配置为：识别每个子图像的背景层的颜色在颜色库中的颜色索引值作为所述背景层的颜色度量，并且识别每个子图像的前景层的颜色在颜色库中的颜色索引值作为所述前景层的颜色度量，其中所述颜色库包括多种颜色且每种颜色具有唯一的颜色索引值。

10、可选地，所述图像处理器还包括冗余检测单元，被配置为检测所述背景层颜色矩阵、所述图元层矩阵和所述前景层颜色矩阵中的每一个是否存在超过预定数量的连续相同的矩阵元素；并且在存在超过预定数量的连续相同的矩阵元素的情况下，所述编码单元还被配置为：在将所述背景层颜色矩阵、所述图元层矩阵和所述前景层颜色矩阵转化成对应的背景层比特流、图元层比特流和前景层比特流期间，将所述超过预定数量的连续相同的矩阵元素转化为表示所述矩阵元素和连续相同的所述矩阵元素的数量的比特。

11、可选地，所述图像处理还包括收发单元，被配置为经由串行端口发送所述背景层比特流、图元层比特流和前景层比特流。

12、根据本公开的又一方面提供了一种用于继电保护装置的人机界面。该人机界面包括：收发单元，被配置为经由串行端口接收如前所述的图像处理器产生的所述背景层比特流、所述图元层比特流和所述前景层比特流；解码单元，被配置为将所述背景层比特流、所述图元层比特流和所述前景层比特流解码成所述背景层颜色矩阵、所述图元层矩阵和所述前景层颜色矩阵；还原单元，被配置为通过识别所述背景层颜色矩阵中的各个矩阵元素所指示的颜色、所述图元层矩阵中的各个矩阵元素所指示的所述预设图元、所述前景层颜色矩阵的各个矩阵元素所指示的颜色，将所述背景层颜色矩阵、所述图元层矩阵和所述前景层颜色矩阵还原成所述多个子图像的背景层、图元层和前景层；以及合并单元，被配置为将所述多个子图像的背景层、图元层和前景层分别合并成所述多个子图像，并且将所述多个子图像拼合成所述图像。

13、本公开的再一方面提供了一种继电保护装置。该继电保护装置包括：如前所述的图像处理器；如前所述的人机界面，其与所述图像处理器经由串行端口通信；存储器，被配置为存储所述图元库；以及图像生成器，通过从所述图元库中选择至少一个预设图元生成所述图像。

14、根据本公开实施例的图像处理方法、图像处理器、人机界面以及包括该图像处理器和人机界面的继电保护装置能够减少传输图像所需的时长。

技术特征：

1.一种用于继电保护装置的图像处理方法，包括：

2.根据权利要求1所述的图像处理方法，其中

3.根据权利要求1所述的图像处理方法，其中

4.根据权利要求3所述的图像处理方法，还包括：

5.根据权利要求1至4中任一项所述的图像处理方法，还包括：

6.一种用于继电保护装置的图像处理器，包括：

7.根据权利要求6所述的图像处理器，其中，所述数字化单元还被配置为：

8.根据权利要求6所述的图像处理器，所述数字化单元还被配置为：

9.根据权利要求8所述的图像处理器，还包括：

10.根据权利要求6至9中任一项所述的图像处理器，还包括：

11.一种用于继电保护装置的人机界面，包括：

12.一种继电保护装置，包括：

技术总结
提供了一种用于继电保护装置的图像处理方法，包括：获取图像，该图像包括来自图元库的至少一个预设图元；将图像分割成具有预设尺寸的多个子图像并将每个子图像分割成背景层、图元层和前景层；识别每个子图像的背景层的颜色度量来形成背景层颜色矩阵；识别每个子图像的图元层中的预设图元在图元库中的图元索引值来形成图元层矩阵；识别每个子图像的前景层的颜色度量来形成前景层颜色矩阵；将背景层颜色矩阵、图元层矩阵和前景层颜色矩阵转化成对应的背景层比特流、图元层比特流和前景层比特流。

技术研发人员：徐晨亮,周翔
受保护的技术使用者：施耐德电气（中国）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15