[發明專利]基于圖像處理的電度表

在審

• 申請號: 201610184815.9
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN105628998A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 無錫智谷銳拓技術服務有限公司
• 主分類號: G01R11/00
• 分類號: G01R11/00;G08B13/196;G08C23/04
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

技術領域

本發明涉及圖像檢測領域，尤其涉及一種基于圖像處理的電度表。

背景技術

現有技術中的電度表向智能化方向發展，例如提供遠程抄表接口 等，但一般來看，現有技術中的電度表存在以下缺陷：電度表的測量 精度仍有待提高；電度表的功能單一，仍局限于對電力線路的檢測操 作，沒有充分利用電度表所占用的公共空間，例如電梯間的公共空間。

因此，本發明提出了一種新型電度表，專用于電梯間，能夠提高 自身對交流電力線路電能參數的檢測效率和檢測精度，同時，能夠對 電梯間每一個人物衣著和動作軌跡進行判斷，以確定是否觸發可疑人 物報警操作，從而避免居民的人身和財產受到傷害。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種基于圖像處理的電度表， 能夠充分利用電梯間的電度表設備空間，在其上集成一套識別系統， 通過衣著檢測設備和人物軌跡分析設檢測經過電梯間的每一個人物 目標的衣著特征和動作軌跡，在接收到衣著可疑信號且接收到軌跡可 疑信號時，發出人物可疑信號，當接收到衣著正常信號且接收到軌跡 正常信號時，發出人物正常信號，更重要的是，改造了現有技術對電 能測量的電子結構，提高電能測量的穩定性和準確性。

根據本發明的一方面，提供了一種基于圖像處理的電度表，包括 衣著檢測設備、人物軌跡分析設備和DSP處理芯片，衣著檢測設備 和人物軌跡分析設備分別對電梯間的人物進行目標分析，DSP處理芯 片用于基于衣著檢測設備和人物軌跡分析設備的輸出，確定電梯間的 人物的危害程度。

更具體地，在所述基于圖像處理的電度表中，包括：電流傳感器， 與三相電力線路連接，用于對三相電力線路中的電流信號進行大小轉 換，輸出相對于三相電力線路中的電流信號較小的微電流信號；電壓 傳感器，與三相電力線路連接，用于對三相電力線路中的電壓信號進 行大小轉換，輸出相對于三相電力線路中的電壓信號較小的微電壓信 號；抗混疊濾波電路，分別與電流傳感器和電壓傳感器連接，用于對 接收到的微電流信號和微電壓信號進行抗混疊濾波處理，以輸出處理 后的微電流信號和微電壓信號；三相電能計量設備，與抗混疊濾波電 路連接，基于處理后的微電流信號和微電壓信號確定三相電力線路中 各相以及合相的有功功率、無功功率和視在功率；整流設備，與三相 電力線路連接，用于將三相電力線路的交流電整流為直流電；穩壓設 備，與整流設備連接，用于對直流電進行穩壓處理；變壓設備，與穩 壓設備連接，用于對穩壓后的直流電進行變壓處理以獲得各個電子設 備所需要的工作電壓，各個電子設備所需要的工作電壓包括36V、12V、 5V和3.3V；日歷時鐘設備，包括日歷時鐘芯片和鋰電池，日歷時鐘 芯片用于提供實時時鐘數據，還通過同步串行接口I2C與DSP處理 芯片連接，鋰電池與日歷時鐘芯片連接，用于在斷電情況下為日歷時 鐘芯片提供備用電力支持；液晶顯示設備，包括筆段式液晶顯示驅動 器和液晶顯示屏，筆段式液晶顯示驅動器通過同步串行接口I2C與 DSP處理芯片連接，用于控制液晶顯示屏上的顯示內容；FLASH存 儲設備，通過串行外設接口SPI與DSP處理芯片進行雙向數據交換； 集成通信設備，與DSP處理芯片連接，包括紅外發射器、紅外接收 器、光耦器件、RS485驅動器和RS485通信接口，紅外發射器采用 38kHz的調制光，通信速率為1200bps，紅外接收器采用集電極開路 方式輸出從接收到的紅外光中解調出來的數字信號，RS485驅動器與 RS485通信接口連接，光耦器件用于將紅外發射器和紅外接收器隔離 于RS485驅動器和RS485通信接口；圖像拍攝設備，設置在電度表 外框上，拍攝方向朝向電梯間，用于拍攝高清電梯間圖像；復雜度檢 測設備，與圖像拍攝設備連接，用于接收高清電梯間圖像，并基于高 清電梯間圖像計算并輸出圖像復雜度；灰度轉化設備，與圖像拍攝設 備連接，用于接收高清電梯間圖像，針對高清電梯間圖像中的每一個 像素點，提取其R、G、B三顏色通道分量，對R、G、B三顏色通道 分量賦予不同的權重值以進行加權平均，以獲得對應的灰度值，所有 像素點的灰度值組成灰度化圖像；圖像濾波設備，分別與復雜度檢測 設備和灰度轉化設備連接，用于基于圖像復雜度確定選擇的濾波策略， 當圖像復雜度在預設復雜度范圍下限以下時，選擇高斯濾波策略對灰 度化圖像進行濾波，當圖像復雜度在預設復雜度范圍上限以上時，選 擇均值濾波策略對灰度化圖像進行濾波，當圖像復雜度在預設復雜度 范圍以內時，選擇中值濾波策略對灰度化圖像進行濾波；全局二值化 設備，分別與復雜度檢測設備和圖像濾波設備連接，用于基于圖像復 雜度確定全局二值化閾值的確定策略，在確定全局二值化閾值之后， 使用全局二值化閾值將灰度化圖像進行二值化處理，使得處理后的二 值化圖像的像素值只有0或255這二種選擇，其中基于圖像復雜度確 定全局二值化閾值的確定策略具體包括：當圖像復雜度在預設復雜度 范圍下限以下時，采用雙峰法確定全局二值化閾值，當圖像復雜度在 預設復雜度范圍上限以上時，采用最大類間方差法確定全局二值化閾 值，當圖像復雜度在預設復雜度范圍以內時，采用平均值法確定全局 二值化閾值；圖像校正設備，與全局二值化設備連接以接收二值化圖 像，用于對二值化圖像依次進行旋轉校正處理、冗余裁剪處理和圖像 歸一化處理，以獲得校正圖像；人物識別設備，分別與圖像校正設備 和圖像拍攝設備連接以接收二值化圖像和高清電梯間圖像，用于基于 預設的基準人物輪廓識別出二值化圖像的人物目標，并基于人物目標 在二值化圖像處的位置從高清電梯間圖像處分割出對應的人物目標 圖像；衣著檢測設備，與人物識別設備連接以接收人物目標圖像，用 于基于預設的各種可疑人物衣著對人物目標圖像中的人物目標的衣 著進行匹配，如果匹配成功則輸出衣著可疑信號，如果匹配失敗則輸 出衣著正常信號；人物軌跡分析設備，與人物識別設備連接以接收人 物目標圖像，用于基于預設的可疑人物動作規范對人物目標圖像中的 人物目標的動作進行匹配，如果匹配成功則輸出軌跡可疑信號，如果 匹配失敗則輸出軌跡正常信號；DSP處理芯片，分別與變壓設備、日 歷時鐘設備、液晶顯示設備、FLASH存儲設備、集成通信設備和三 相電能計量設備連接，用于實現對變壓設備、日歷時鐘設備、液晶顯 示設備、FLASH存儲設備、集成通信設備和三相電能計量設備的控 制；DSP處理芯片還分別與衣著檢測設備和人物軌跡分析設備連接， 當接收到衣著可疑信號且接收到軌跡可疑信號時，發出人物可疑信號， 當接收到衣著正常信號且接收到軌跡正常信號時，發出人物正常信號； 其中，DSP處理芯片與日歷時鐘設備、液晶顯示設備、FLASH存儲 設備、三相電能計量設備連接、衣著檢測設備和人物軌跡分析設備集 成在一塊集成電路板上。