[發明專利]一種適用于變電站巡檢機器人的數字顯示儀表識別方法

在審

• 申請號: 201810343633.0
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108573261A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 王曉東;魏成保;馮海榮;李鵬程;郭堃;楊瑾;劉寶明;劉誠;張劍
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網陜西省電力公司延安供電公司
• 主分類號: G06K9/34
• 分類號: G06K9/34;G06K9/62;G06T5/00;G06T7/11;G06T7/136
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 齊書田

本發明公開了一種適用于變電站巡檢機器人的數字顯示儀表識別方法，首先定位數字區域，篩選出數顯儀表的所有的目標區域；然后提取目標區域的最小外接矩形；接著篩選矩形區，將剩下的矩形區域全部截取出來，作為待識別的數字區域；最后在預處理后進行字符識別。本發明可以針對室內小型巡檢機器人采集的圖像進行快速處理，將各種數字儀表的示數轉換為數字，并由巡檢機器人的網絡功能實時的傳輸到后臺服務器，從而實現了遠程監控變電站控制室數顯儀表設備的功能。

技術領域

本發明屬于變電站設備巡檢領域，具體涉及一種適用于變電站巡檢機器人的數字顯示儀表識別方法，可用于變電站巡檢機器人進行室內數顯儀表的數據采集。

背景技術

目前我國變電站的設備巡檢工作普遍采用人工巡視、手工記錄的方式，隨著變電站規模擴大，巡檢區域不斷增加，運行環境也變得更為復雜，這樣使得變電站現場設備的巡視范圍和工作量變大，簡單依賴于巡視人員的感官和經驗，很難做到全面準確巡檢，導致設備和電網的安全運行存在隱患。

隨著機器人技術的發展和成熟，利用機器人進行變電站設備巡檢成為可能，隨著通信技術和自動化控制技術的發展，巡視機器人以其強大的環境適應性、高度集成小型化的設備體積以及精確的遠程遙控通信能力，非常適合快速部署于變電站保護室環境。國內已經有多家單位推出了可穩定運行的變電站智能巡檢機器人產品，并已在多個現場進行應用。比如山東魯能集團的變電站智能巡檢機器人、上海譜萌光電的紅外熱像儀智能機器人、杭州申昊的變電站巡檢機器人等，但無一例外的是，這些機器人都有著體積大，笨重，成本高昂，而且只能識別指針式儀表的缺點，不適用于變電站控制室這樣配備有數顯儀表設備的環境。

發明內容

本發明針對現有變電站巡檢機器人在智能識別儀表功能方面的不足，提出一種適用于變電站巡檢機器人的數字顯示儀表識別方法。本發明實現了對巡檢機器人采集到的圖像進行數字儀表區域定位和字符識別的功能。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種適用于變電站巡檢機器人的數字顯示儀表識別方法，包括以下步驟：

(1)定位數字區域：

對于變電站巡檢機器人采集到的原始圖像，采用基于數顯儀表特性的自定義閾值分割方法，篩選出數顯儀表所有的目標區域；

(2)提取輪廓：提取目標區域的最小外接矩形；

(3)篩選矩形區：

(3a)去除干擾區域：設定一個閾值S，遍歷所有的矩形區，若其面積小于S，則去除該矩形區；

(3b)去除不符合數顯儀表長寬比的區域：設定一個閾值區間[X,Y]，遍歷所有矩形，將所有長寬比不滿足條件的矩形區去除；

(4)截取子圖：將剩下的矩形區域全部截取出來，作為待識別的數字區域；

(5)子圖預處理：

(5a)灰度化：對彩色的子圖進行灰度化；

(5b)中值濾波：對灰度子圖進行平滑去噪處理；

(5c)圖像增強：對濾波后的子圖進行處理，增強字符輪廓特征；

(5d)字符分割：根據數顯儀表包含N個字符的特征，將圖像均分為N份；

(5e)二值化：對單個字符進行自適應二值化處理；

(5f)歸一化：將字符統一尺寸；

(5g)小數點處理：獲取小數點的位置；

(6)字符識別：采用支持向量機SVM的方法訓練分類器實現多分類，用分類器對輸入字符進行識別。