[發(fā)明專利]一種汽包水位監(jiān)控方法、裝置及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710146340.9
• 申請(qǐng)日: 2017-03-13
• 公開（公告）號(hào): CN106920241A
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃從智;楊國田;朱紅路
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/12;G06N3/08;G06N3/00;G01F23/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11250
• 代理人: 馬永芬

1.一種汽包水位監(jiān)控方法，其特征在于，包括

獲取用于測(cè)量汽包液位的雙色水位計(jì)的圖像信息；

對(duì)所述圖像信息進(jìn)行第一預(yù)處理；

在第一預(yù)處理后的圖像中定位汽包液位刻度所在的位置；

將定位后的圖像采用基于邊緣的圖像分割算法分割成若干個(gè)獨(dú)立的字符圖像；

把分割后的單個(gè)字符圖像進(jìn)行第二預(yù)處理；

將第二預(yù)處理后的字符圖像采用粗網(wǎng)格與外圍特征相結(jié)合的方法提取特征向量；

根據(jù)所述特征向量識(shí)別出其對(duì)應(yīng)的汽包液位信號(hào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述特征向量識(shí)別出其對(duì)應(yīng)的汽包液位信號(hào)的處理，包括：

將該特征向量輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；

采用螢火蟲算法優(yōu)化廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的擴(kuò)展常數(shù)，形成螢火蟲-廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)汽包液位智能自動(dòng)識(shí)別算法，采用該算法對(duì)各個(gè)字符圖像的特征向量進(jìn)行識(shí)別；

將各個(gè)字符識(shí)別的結(jié)果按順序依次輸出，形成文本形式的液位數(shù)值信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括訓(xùn)練所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的過程，預(yù)先采集若干汽包液位圖像進(jìn)行定位、分割，然后把分割后的字符作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練樣本進(jìn)行訓(xùn)練。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一預(yù)處理包括圖像灰度化、幾何校正、平滑去噪、二值化、歸一化中的一種或幾種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述第二預(yù)處理包括二值化、歸一化處理。

6.一種汽包水位監(jiān)控裝置，其特征在于，包括

圖像獲取單元，用于獲取用于測(cè)量汽包液位的雙色水位計(jì)的圖像信息；

第一預(yù)處理單元，用于對(duì)所述圖像信息進(jìn)行第一預(yù)處理；

定位單元，用于在第一預(yù)處理后的圖像中定位汽包液位刻度所在的位置；

分割單元，用于將定位后的圖像采用基于邊緣的圖像分割算法分割成若干個(gè)獨(dú)立的字符圖像；

第二預(yù)處理單元，用于把分割后的單個(gè)字符圖像進(jìn)行第二預(yù)處理；

特征向量提取單元，用于將第二預(yù)處理后的字符圖像采用粗網(wǎng)格與外圍特征相結(jié)合的方法提取特征向量；

識(shí)別單元，用于根據(jù)所述特征向量識(shí)別出其對(duì)應(yīng)的汽包液位信號(hào)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述識(shí)別單元包括：

輸入子單元，用于將該特征向量輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；

識(shí)別子單元，用于采用螢火蟲算法優(yōu)化廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的擴(kuò)展常數(shù)，形成螢火蟲-廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)汽包液位智能自動(dòng)識(shí)別算法；采用該算法對(duì)各個(gè)字符圖像的特征向量進(jìn)行識(shí)別；

輸出子單元，用于將各個(gè)字符識(shí)別的結(jié)果按順序依次輸出，形成文本形式的液位數(shù)值信號(hào)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，還包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練單元，用于訓(xùn)練所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的過程，預(yù)先采集若干汽包液位圖像進(jìn)行定位、分割，然后把分割后的字符作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練樣本進(jìn)行訓(xùn)練。

9.一種汽包水位監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括

雙色水位計(jì)，安裝在汽包上，根據(jù)汽包水位在對(duì)應(yīng)的刻度標(biāo)尺上進(jìn)行顯示；

攝像頭，用于采集所述雙色水位計(jì)上的刻度顯示的圖像；

攝像頭保護(hù)裝置，設(shè)置在所述攝像頭周圍用于保護(hù)所述攝像頭；

權(quán)利要求6-8任一項(xiàng)所述的汽包水位監(jiān)控裝置，與所述攝像頭連接，接收所述攝像頭采集的圖像信息并進(jìn)行識(shí)別處理得到液位數(shù)值。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括上位機(jī)，與所述汽包水位監(jiān)控裝置遠(yuǎn)程連接。