[發(fā)明專利]一種基于鏡面反射去除的巡檢機器人儀表識別方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910877355.1
• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN110781731A
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發(fā)明（設計）人: 劉楊;劉俊;李冰
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 31225 上海科盛知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 丁云

本發(fā)明涉及一種基于鏡面反射去除的巡檢機器人儀表識別方法，該方法包括如下步驟：(1)獲取待識別的儀表圖像；(2)檢測待識別的儀表圖像中的鏡面反射區(qū)域面積，若小于閾值則識別該圖像中的讀數(shù)，否則執(zhí)行(3)；(3)控制巡檢機器人移動并持續(xù)拍攝目標儀表圖像；(4)對巡檢機器人停止移動后的目標儀表圖像進行鏡面反射區(qū)域面積檢測，若小于閾值則識別該圖像中的讀數(shù)，否則執(zhí)行步驟(5)；(5)對巡檢機器人移動過程中的目標儀表圖像進行處理去除鏡面反射光斑；(6)將去除鏡面反射光斑的圖像作為新的待識別的儀表圖像，返回(1)。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明可以有效去除鏡面反射，實現(xiàn)巡檢機器人在惡劣的光照環(huán)境中進行儀表的數(shù)據(jù)讀取。

技術領域

本發(fā)明涉及一種儀表識別方法，尤其是涉及一種基于鏡面反射去除的巡檢機器人儀表識別方法。

背景技術

隨著工業(yè)的發(fā)展及城市化的加快，電力對人類社會來說有著至關重要的作用。而變電站是電力系統(tǒng)中的重要部分，它的平穩(wěn)運行至關重要。但是由于它位于室外環(huán)境中，除了電力設備本身的自然損耗之外，還要忍受雨雪等不良天氣帶來的影響。這些會加速電力設備的老化，因此我們需要對變電站進行定期檢查來確保安全。目前，由于指針式儀表的抗干擾性和穩(wěn)定性，我國變電站仍有大部分儀表設備是指針式儀表，這類儀表不能直接輸出數(shù)字信號，目前大多數(shù)采用人工巡檢。但巡視效果易受巡視人員心理素質(zhì)、業(yè)務水平等諸多條件的制約，誤檢漏檢等現(xiàn)象時而發(fā)生。據(jù)中國電力科學院電網(wǎng)運行統(tǒng)計報告顯示，每年由于變電設備漏檢、誤檢等操作造成的經(jīng)濟損失高達26億元以上。此外，長期處于高壓條件下工作，對巡檢人員傷害較大，雷雨等不良天氣下也不適合人工巡檢。所以，隨著巡檢機器人技術的不斷發(fā)展，機器人開始逐步代替人工完成巡檢任務。變電站巡檢機器人的實際運用中由于獲取圖像的環(huán)境非常復雜，存在光照不均，遮擋物，雨水遮蓋等惡劣情況，獲得的指針式儀表表盤圖像仍會帶有周圍環(huán)境的干擾，所以圖像的質(zhì)量會給后期的圖像預處理及儀表讀取帶來很大的干擾，會導致讀數(shù)不準等問題。特別是強烈的鏡面反射會遮蓋部分指針，從而極大影響識別的準確率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種基于鏡面反射去除的巡檢機器人儀表識別方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)：

一種基于鏡面反射去除的巡檢機器人儀表識別方法，該方法包括如下步驟：

(1)巡檢機器人獲取待識別的儀表圖像；

(2)檢測待識別的儀表圖像中的鏡面反射區(qū)域面積，若鏡面反射區(qū)域面積小于閾值則識別該圖像中的讀數(shù)，否則執(zhí)行步驟(3)；

(3)控制巡檢機器人移動并持續(xù)拍攝目標儀表圖像；

(4)對巡檢機器人停止移動后的目標儀表圖像再次進行鏡面反射區(qū)域面積檢測，若鏡面反射區(qū)域面積小于閾值則識別該圖像中的讀數(shù)，否則執(zhí)行步驟(5)；

(5)基于特征匹配對巡檢機器人移動過程中的目標儀表圖像進行處理去除鏡面反射光斑；

(6)將去除鏡面反射光斑的圖像作為新的待識別的儀表圖像，返回步驟(1)。

所述的鏡面反射區(qū)域面積通過如下方式獲得：

(a)將待檢測的RGB圖像轉(zhuǎn)換到Y(jié)UV亮度空間中；

(b)求取RGB圖像中每一個像素點的亮度顯著值；

(c)將亮度顯著值大于閾值的像素點確定為高亮像素點，其余確定為漫反射點；

(d)將待檢測的RGB圖像中高亮像素點所占區(qū)域面積確定為鏡面反射區(qū)域面積。

步驟(a)通過如下公式進行轉(zhuǎn)換：

其中，Y表示亮度通道，U和V表示色度差，R、G、B分別表示RGB圖像中三個顏色通道。