[發(fā)明專利]基于多特征模式匹配和模式分類的刀閘分合狀態(tài)識(shí)別方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811528032.3
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN109376732A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱明增;李旭橫;劉榮洲;冀北振;劉小蘭;陳極萬;盧君;梁兆庭;莫梓櫻;高贊
• 申請（專利權(quán)）人: 朱明增;廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司賀州供電局
• 主分類號(hào): G06K9/20
• 分類號(hào): G06K9/20;G06K9/46;G06T7/00
• 代理公司: 廣西南寧公平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 45104
• 代理人: 韋錦捷

1.一種基于多特征模式匹配和模式分類的刀閘分合狀態(tài)識(shí)別方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)采用紅外熱成像儀和攝像機(jī)獲取待識(shí)別刀閘的圖像狀態(tài)信息，并傳輸至變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)；

(2)通過變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)，提取待識(shí)別刀閘的靜態(tài)圖像；

(3)對提取的刀閘靜態(tài)圖像進(jìn)行預(yù)處理，對于攝像機(jī)獲取的圖像，先將圖像灰度化，再采用灰度拉伸方法提高圖像對比度；對于紅外熱成像儀獲取的紅外圖像，將其像素灰度減去上一行或同一行的灰度均值，以提高圖像的信噪比；

(4)通過CPU處理器對圖像進(jìn)行識(shí)別：

4.1)根據(jù)圖像的灰度邊緣特征、灰度區(qū)域特征、顏色特征、紋理特征以及幾何形狀特征，識(shí)別運(yùn)算圖像是否存在明顯斷開點(diǎn)，判斷可見斷口刀閘是否處于斷開狀態(tài)；

4.2)根據(jù)紅外圖像上是否存在刀閘劇烈升溫的表現(xiàn)，判斷可見斷口刀閘是否處于開合不到位狀態(tài)；

4.3)根據(jù)紅外圖像上刀閘表面溫度場的分布情況，判斷不可見斷口刀閘是否處于未接通或接通不到位狀態(tài)；

(5)將刀閘狀態(tài)的判斷結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)通訊模塊傳輸給調(diào)度臺(tái)系統(tǒng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多特征模式匹配和模式分類的刀閘分合狀態(tài)識(shí)別方法，其特征在于，所述的步驟4.1)中，CPU處理器通過以下算法對圖像進(jìn)行識(shí)別：

a)基于連通區(qū)域的識(shí)別算法，判斷刀閘的動(dòng)觸頭和靜觸頭是否接觸；當(dāng)圖像上動(dòng)觸頭部分像素與靜觸頭部分像素連通，表示動(dòng)觸頭與靜觸頭接觸，即刀閘處于閉合狀態(tài)；動(dòng)觸頭部分像素與靜觸頭部分像素不連通，表示動(dòng)觸頭與靜觸頭分離，即刀閘處于斷開狀態(tài)；

b)基于邊界閉合的識(shí)別算法，通過邊緣提取算法得到待識(shí)別刀閘的邊界輪廓，當(dāng)待識(shí)別刀閘中只包括動(dòng)觸頭和靜觸頭，圖像中有兩條封閉邊界即表示刀閘處于斷開狀態(tài)；圖像中只有一條封閉邊界動(dòng)即表示刀閘處于閉合狀態(tài)；當(dāng)待識(shí)別刀閘中除了動(dòng)觸頭、靜觸頭，還包括其他部件時(shí)，圖像中只存在一條封閉邊界且封閉邊界圍成的區(qū)域內(nèi)不存在孔，即表示刀閘處于斷開狀態(tài)；圖像中在外封閉邊界所圍成的區(qū)域里面還存在一條內(nèi)封閉邊界，即表示刀閘處于閉合狀態(tài)；

c)基于Hough變換檢測直線的識(shí)別算法，通過檢測閘刀片邊緣直線與底座邊緣直線之間的夾角來識(shí)別刀閘分合狀態(tài)；

d)基于多特征的模式匹配和模式分類的識(shí)別方法，增加其他多個(gè)特征參數(shù)，包括矩、字符串描述符、形狀數(shù)、邊界的角點(diǎn)或拐點(diǎn)，并將這些特征參數(shù)形成模式矢量，利用模式識(shí)別的各種技術(shù)進(jìn)行模式匹配和分類，以增強(qiáng)識(shí)別的可靠性和抗噪聲性。