一种表针识别处理方法及系统与流程

本发明涉及图像处理，尤其是涉及一种表针识别方法及系统。

背景技术：

1、变电站的设备种类多种多样，在实际运行中，不同的设备都会显示不同的实时读数，指针式仪表具有结构简单，维护、使用方便，可靠性高，价格便宜，防水、防冻、防尘等优点，所以被广泛应用电力行业，电力系统的变电站有许多设备配置了指针仪表，在现有技术中，除了人眼近距离观测表针外，还会采取诸如巡检机器人等自动化装置进行表盘图像采集，自动识别读数，然而现有的自动化表针读数识别效果的精度较差，如继电保护时需要实时监控的指针读数难以准确地反馈到计算机中，导致变电站的监控系统无法准确地识别出系统故障，进而难以保障有效的监控、记录和分析效果，带来一定的安全隐患。

技术实现思路

1、本发明提供一种表针识别处理方法及系统，通过对反映表针读数的图像进行分割和重构处理，提高了图像的精度，从而为后续的读数识别提供准确的图像支撑，便于变电站的监控系统准确地识别出系统状态，保障配电网络的安全有效运行。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种表针识别处理方法，包括：

3、基于采集到的初始表针图像，确定表盘类型，其中，所述表盘类型至少包括避雷器泄露电流表、电容器避雷计数器、sf6气压表、有载调压继电器、主变油温油位表、sf6密度继电器；

4、在确定表盘类型后，将所述初始表针图像与对应的预设表盘模板进行比对校正，得到待分割图像；

5、基于最大类间方差法对所述待分割图像进行分割处理，得到至少含有指针读数的目标图像和背景图像；

6、依次对所述目标图像进行剪影、滤波、二值化和形态学处理，得到待重构目标图像；且，

7、对所述背景图像中的刻度进行超像素分割，计算不同刻度位置的加权对比度，对不同的加权对比度进行流行排序，得到待重构背景图像；

8、对所述待重构目标图像和所述待重构背景图像进行重构，得到重构后的表针图像，以供识别其中的指针读数。

9、作为其中一种优选方案，所述预设表盘模板仅包括以标准刻度组成的对应表盘，所述预设表盘模板至少包括避雷器泄露电流表盘模板、电容器避雷计数器表盘模板、sf6气压表盘模板、有载调压继电器表盘模板、主变油温油位表盘模板、sf6密度继电器表盘模板。

10、作为其中一种优选方案，所述基于最大类间方差法对所述待分割图像进行分割处理，得到至少含有指针读数的目标图像和背景图像至少包括：

11、对所述待分割图像进行灰度处理，根据不同的灰度处理分级结果获得目标图像与背景图像；

12、计算每个灰度级的出现概率；

13、根据所述出现概率，计算所述目标图像与所述背景图像的像素概率，以及所述目标图像与所述背景图像的平均灰度值；

14、基于所述目标图像与所述背景图像的像素概率、所述目标图像与所述背景图像的平均灰度值，计算所述目标图像与所述背景图像的最大方差。

15、作为其中一种优选方案，在对所述目标图像进行剪影、滤波、二值化和形态学处理后，所述表针识别处理方法还包括：

16、基于图像倾斜度与显示分辨率对所述目标图像进行优化校正。

17、作为其中一种优选方案，所述对所述待重构目标图像和所述待重构背景图像进行重构具体包括：

18、基于图像超分辨率重建技术对所述待重构目标图像和所述待重构背景图像进行重构。

19、本发明另一实施例提供了一种表针识别处理系统，包括处理器，所述处理器被配置为：

20、基于采集到的初始表针图像，确定表盘类型，其中，所述表盘类型至少包括避雷器泄露电流表、电容器避雷计数器、sf6气压表、有载调压继电器、主变油温油位表、sf6密度继电器；

21、在确定表盘类型后，将所述初始表针图像与对应的预设表盘模板进行比对校正，得到待分割图像；

22、基于最大类间方差法对所述待分割图像进行分割处理，得到至少含有指针读数的目标图像和背景图像；

23、依次对所述目标图像进行剪影、滤波、二值化和形态学处理，得到待重构目标图像；且，

24、对所述背景图像中的刻度进行超像素分割，计算不同刻度位置的加权对比度，对不同的加权对比度进行流行排序，得到待重构背景图像；

25、对所述待重构目标图像和所述待重构背景图像进行重构，得到重构后的表针图像，以供识别其中的指针读数。

26、作为其中一种优选方案，所述预设表盘模板仅包括以标准刻度组成的对应表盘，所述预设表盘模板至少包括避雷器泄露电流表盘模板、电容器避雷计数器表盘模板、sf6气压表盘模板、有载调压继电器表盘模板、主变油温油位表盘模板、sf6密度继电器表盘模板。

27、作为其中一种优选方案，所述基于最大类间方差法对所述待分割图像进行分割处理，得到至少含有指针读数的目标图像和背景图像至少包括：

28、对所述待分割图像进行灰度处理，根据不同的灰度处理分级结果获得目标图像与背景图像；

29、计算每个灰度级的出现概率；

30、根据所述出现概率，计算所述目标图像与所述背景图像的像素概率，以及所述目标图像与所述背景图像的平均灰度值；

31、基于所述目标图像与所述背景图像的像素概率、所述目标图像与所述背景图像的平均灰度值，计算所述目标图像与所述背景图像的最大方差。

32、作为其中一种优选方案，在对所述目标图像进行剪影、滤波、二值化和形态学处理后，所述处理器还被配置为：

33、基于图像倾斜度与显示分辨率对所述目标图像进行优化校正。

34、作为其中一种优选方案，所述对所述待重构目标图像和所述待重构背景图像进行重构具体包括：

35、基于图像超分辨率重建技术对所述待重构目标图像和所述待重构背景图像进行重构。

36、相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于以下所述中的至少一点：首先确定不同的表盘类型，从而摒除不同表盘类型因读数尺寸等因素影响带来的识别误差；然后对图像进行分割处理，其中分割得到的目标图像至少含有指针读数，分别对目标图像和背景图像进行处理，能够有效降低图像数据中的环境因素影响，进一步提高图像质量；最后对待重构目标图像和待重构背景图像进行重构，得到重构后的表针图像，以供识别其中的指针读数。整个方法完善了变电站中对不同表盘的读数识别处理过程，能够有效降低来着不同表盘类型、光照因素、背景等等因素带来的不利影响，提供准确清晰的待识别图像，进而极大地提高了表针读数识别的准确率，有效保障配电网络的安全有效运行。

技术特征：

1.一种表针识别处理方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的表针识别处理方法，其特征在于，所述预设表盘模板仅包括以标准刻度组成的对应表盘，所述预设表盘模板至少包括避雷器泄露电流表盘模板、电容器避雷计数器表盘模板、sf6气压表盘模板、有载调压继电器表盘模板、主变油温油位表盘模板、sf6密度继电器表盘模板。

3.如权利要求1所述的表针识别处理方法，其特征在于，所述基于最大类间方差法对所述待分割图像进行分割处理，得到至少含有指针读数的目标图像和背景图像至少包括：

4.如权利要求1所述的表针识别处理方法，其特征在于，在对所述目标图像进行剪影、滤波、二值化和形态学处理后，所述表针识别处理方法还包括：

5.如权利要求1所述的表针识别处理方法，其特征在于，所述对所述待重构目标图像和所述待重构背景图像进行重构具体包括：

6.一种表针识别处理系统，其特征在于，包括处理器，所述处理器被配置为：

7.如权利要求6所述的表针识别处理系统，其特征在于，所述预设表盘模板仅包括以标准刻度组成的对应表盘，所述预设表盘模板至少包括避雷器泄露电流表盘模板、电容器避雷计数器表盘模板、sf6气压表盘模板、有载调压继电器表盘模板、主变油温油位表盘模板、sf6密度继电器表盘模板。

8.如权利要求6所述的表针识别处理系统，其特征在于，所述基于最大类间方差法对所述待分割图像进行分割处理，得到至少含有指针读数的目标图像和背景图像至少包括：

9.如权利要求6所述的表针识别处理系统，其特征在于，在对所述目标图像进行剪影、滤波、二值化和形态学处理后，所述处理器还被配置为：

10.如权利要求6所述的表针识别处理系统，其特征在于，所述对所述待重构目标图像和所述待重构背景图像进行重构具体包括：

技术总结
本发明公开了一种表针识别处理方法及系统，包括基于采集到的初始表针图像确定表盘类型；将初始表针图像与对应的预设表盘模板进行比对校正得到待分割图像；对待分割图像进行分割处理，得到目标图像和背景图像；对所述目标图像进行剪影、滤波、二值化和形态学处理得到待重构目标图像；对所述背景图像中的刻度进行超像素分割得到待重构背景图像；对待重构目标图像和所述待重构背景图像进行重构，得到重构后的表针图像以供识别其中的指针读数。本发明实施例提供的表针识别处理方法，通过对反映表针读数的图像进行分割和重构处理，提高了图像的精度，从而为后续的读数识别提供准确的图像支撑，进而准确地识别出表针读数，保障配电网络的安全有效运行。

技术研发人员：刘敏,钟宇峰,林楠,陈炜,陈巧勇,侯伟宏,丁敬,崔俊杰,刘晓泽,汪铭峰,茅俊,何颖梅,朱芃,洪丽,张雯雯,樊世伟,李楠,朱一帆,张海刚,朱敏,张如宏
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司杭州供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15