[發(fā)明專利]一種基于QR碼及圖像識(shí)別的同類儀表示數(shù)預(yù)警方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910158794.7
• 申請(qǐng)日: 2019-03-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109871726A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉爽;閔濟(jì)海;雷凌;劉宏鈺;姜紅杉;雷麗君;周華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京天創(chuàng)電子技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06K7/14
• 分類號(hào): G06K7/14;G08B25/08
• 代理公司: 南京華恒專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32335
• 代理人: 裴素艷

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于QR碼及圖像識(shí)別的同類儀表示數(shù)預(yù)警方法,包括S1、制備QR碼；S2、生成QR碼識(shí)別模型；S3、解碼階段；S4、預(yù)警判定，通過(guò)以上四個(gè)階段建立卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法模型并掃描QR碼，識(shí)別預(yù)警閾值；本發(fā)明相比于普通的二維條碼，QR碼可以存儲(chǔ)更多信息，中文漢字最多可以存儲(chǔ)1800個(gè)字符，也能夠?qū)ξ淖?、URL地址和其他類型的數(shù)據(jù)加密，同時(shí)也無(wú)需像普通二維條碼一樣在掃描時(shí)需直線對(duì)準(zhǔn)掃描器，利用QR碼的以上特點(diǎn)，將QR碼與火電廠化水站儀表示數(shù)預(yù)警相結(jié)合，能有效保障預(yù)警系統(tǒng)的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種預(yù)警方法，尤其涉及一種基于QR碼和圖像識(shí)別的同類儀表數(shù)預(yù)警方法,屬于機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

火力發(fā)電廠化水站，是進(jìn)行化水處理的地方，化水處理可以保證熱力系統(tǒng)各部分具有良好的水汽品質(zhì)，以防止熱力設(shè)備的結(jié)垢、腐蝕和積鹽，對(duì)保證發(fā)電廠的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有十分重要的意義?；緝?nèi)包含大量?jī)x表，用于監(jiān)測(cè)化水處理過(guò)程中工質(zhì)和設(shè)備的溫度、壓力、電流等重要參數(shù)，各個(gè)參數(shù)的正常對(duì)化水處理過(guò)程正常運(yùn)行具有重要意義，所以需要定時(shí)對(duì)化水站內(nèi)儀表示數(shù)進(jìn)行檢查，判讀是否超出閾值。在傳統(tǒng)的人工巡檢耗時(shí)耗力低效的背景下，電力巡檢機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。圖像識(shí)別與巡檢機(jī)器人結(jié)合已經(jīng)有了成熟的研究和應(yīng)用案例。

電廠化水站內(nèi)儀表主要類別有壓力表、溫度表、流量表，其中不乏有外觀相似或完全相同的儀表，而處于化水處理不同系統(tǒng)中的儀表的閾值可能不同，因此采用傳統(tǒng)的圖像識(shí)別技術(shù)對(duì)儀表進(jìn)行分類和預(yù)警時(shí)可能出現(xiàn)誤報(bào)和漏報(bào)情況，威脅火電廠化水站的運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性，甚至影響整個(gè)火電機(jī)組的運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性。

因此如何在現(xiàn)有智能化技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)儀表示數(shù)精準(zhǔn)預(yù)警是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)儀表示數(shù)精準(zhǔn)預(yù)警的基于QR碼和圖像識(shí)別的同類儀表示數(shù)預(yù)警方法。技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一種基于QR碼和圖像識(shí)別的同類儀表示數(shù)預(yù)警方法，包括如下步驟:

S1、制備QR碼：給每個(gè)待預(yù)警的同類儀表制備其特有的QR碼并將所述QR碼貼在其對(duì)應(yīng)的儀表上，所述QR碼包括的信息為：儀表編號(hào)和預(yù)警閾值；

S2、生成QR碼識(shí)別模型：采集制備好的QR碼圖像，輸入卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法模型中訓(xùn)練，得到能準(zhǔn)確識(shí)別QR碼圖像的QR碼識(shí)別模型；將此QR碼識(shí)別模型嵌入巡檢機(jī)器人系統(tǒng)中；

S3、解碼階段：巡檢機(jī)器人在巡檢過(guò)程中采集儀表對(duì)應(yīng)的QR碼，啟動(dòng)步驟S3中生成的QR碼識(shí)別模型對(duì)采集的QR碼進(jìn)行解碼，獲得該儀表的編號(hào)和預(yù)警閾值信息；

S4、預(yù)警判定：巡檢機(jī)器人采集儀表讀數(shù)信息并與解析出的QR碼中攜帶的預(yù)警閾值信息對(duì)比，若讀數(shù)信息在預(yù)警閾值范圍內(nèi)，則巡檢機(jī)器人繼續(xù)執(zhí)行巡檢操作；若讀數(shù)信息不在預(yù)警閾值范圍內(nèi)，則進(jìn)行預(yù)警。

進(jìn)一步地，S3中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法模型通過(guò)誤差反向傳播算法訓(xùn)練。

進(jìn)一步地，誤差反向傳播算法包括向前傳播階段和向后傳播階段；

向前傳播階段的算法為：從S2中得到的QR碼圖像中選取一個(gè)樣本(X,Y),其中X是QR碼圖像，Y是該QR碼對(duì)應(yīng)的設(shè)備編號(hào),將X輸入以下函數(shù)A中得到實(shí)際輸出O_p；

O_p＝F_n(…(F₂(F₁(X·W⁽¹⁾)W⁽²⁾)…)W⁽ⁿ⁾)；