[發(fā)明專利]融合巡檢機器人定位信息的電力表計檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811148567.8
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN109360289B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 茅耀斌;陸亞涵;郭健;李勝;李萌;項文波;胥安東;潘云云;王天野
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學
• 主分類號: G07C1/20
• 分類號: G07C1/20;G06K9/00;G06K9/52
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

本發(fā)明公開了一種融合巡檢機器人定位信息的電力表計檢測方法。本發(fā)明主要分為4個步驟：(1)巡檢機器人到達指定位置獲取圖片；(2)結(jié)合巡檢機器人定位信息,利用傅里葉和相位相關(guān)技術(shù)對目標儀表區(qū)域進行粗定位；(3)利用機器學習的目標儀表區(qū)域精確定位，得到多個目標候選區(qū)域；(4)融合巡檢機器人定位信息，計算諸如IoU、互信息、視覺哈希等多特征融合的特征參數(shù)，利用該參數(shù)篩選候候選區(qū)域，得到最終目標。本發(fā)明利用機器學習，能檢測到多種光照、姿態(tài)變化下的儀表。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到目標檢測方法，具體涉及一種融合巡檢機器人定位信息的電力表計檢測方法。

背景技術(shù)

電力巡檢機器人需要實現(xiàn)變電站內(nèi)自主定位與導航、現(xiàn)場儀表示數(shù)識別、自動充電等基本功能。其中核心的功能就是檢測和識別現(xiàn)場電力設(shè)備的儀器儀表的示數(shù)，如放電計數(shù)器、油位表、電壓表、溫度表等儀表示數(shù)，這些儀表基本都是機械式儀表，需要機器人依靠視覺傳感器進行儀表示數(shù)讀取。而準確識別儀表示數(shù)的前提是準確檢測到視覺圖像中儀表的位置，且大多數(shù)儀表在室外，目前大多數(shù)方法，利用傳統(tǒng)的圖像處理手段進行檢測和識別，在光照條件變化的情況下，檢測效果不好，一般一種光照條件就需要一組參數(shù)，這就需要提出一種較為通用的檢測和識別方法，應(yīng)對不同光照、姿態(tài)條件下的儀表檢測任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供了一種融合巡檢機器人定位信息的電力表計檢測方法，解決現(xiàn)有儀表檢測技術(shù)中存在的機器人位置不定時，目標尺度、角度變化大，目標受光照影響大從而導致檢測不準確的問題。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為：一種融合巡檢機器人定位信息的電力表計檢測方法，具體步驟為：

步驟1、利用儀表圖像數(shù)據(jù)集訓練分類器，并為每個巡檢點選取一張在該巡檢點拍攝的儀表居中的圖像作為模板圖像，巡檢機器人到達指定巡檢點獲取待檢測儀表圖片；

步驟2、利用梅林傅里葉變換和相位相關(guān)技術(shù)對待檢測儀表圖片中的目標儀表區(qū)域進行粗定位；

步驟3、利用機器學習的方法對目標儀表區(qū)域進行精確定位，將待檢測圖像送入訓練過的分類器，得到若干個目標候選區(qū)域；

步驟4、計算多個候選區(qū)域的感知哈希、互信息和交并比三種參數(shù)指標，篩選目標候選區(qū)域得到最終目標。

優(yōu)選地，步驟4中計算多個候選區(qū)域的感知哈希、互信息和交并比三種參數(shù)指標，篩選目標候選區(qū)域得到最終目標的具體步驟為：

步驟4-1、分別將每個目標候選區(qū)域與粗定位目標儀表區(qū)域求交并比參數(shù)IOU；

步驟4-2、分別將每個目標候選區(qū)域圖像與模板圖像中的儀表區(qū)域圖像做感知哈希計算，獲得感知哈希指標；

步驟4-3、分別計算每個目標候選區(qū)域圖像與模板圖像的互信息指標；

步驟4-4、將每一目標候選區(qū)域的交并比IOU、互信息指標以及感知哈希三種指標做加權(quán)求出每一目標候選區(qū)域的置信度，將置信度最大的目標候選區(qū)域作為備選檢測結(jié)果；

步驟4-5、若備選檢測結(jié)果的IOU滿足同時小于設(shè)定閾值thresholdIOU且(pHash+1/I(G_(X),H_(Y)))大于閾值thresholdA時，將步驟2確定的粗定位目標儀表區(qū)域作為最終目標，否則以備選檢測結(jié)果作為最終目標，pHash為備選檢測結(jié)果感知哈希指標，I(G_(X),H_(Y))為互信息指標。

優(yōu)選地，步驟4-1將每個目標候選區(qū)域與粗定位目標儀表區(qū)域求交并比參數(shù)IOU的公式為：

式中，C為粗定位目標儀表區(qū)域，n_i為目標候選區(qū)域。