[發明專利]基于快速確定中線模型的對開式刀閘開合角度檢測方法

在審

• 申請號: 201910906101.8
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN110717897A
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 任昌;汪輝;任大明;劉晶
• 申請（專利權）人: 南京鑫和匯通電子科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/136;G06T7/66;G06T7/68;G06K9/62;G01B11/26;G01R31/327
• 代理公司: 14106 山西華炬律師事務所
• 代理人: 楊秉一

1.一種基于快速確定中線模型的對開式刀閘開合角度檢測方法，其特征在于，包括：

采集對開式刀閘的模板圖像，對圖像中刀閘進行定位獲取其左絕緣子中心線、右絕緣子中心線、左刀閘臂的左中點和右刀閘臂的右中點，并根據其快速計算刀閘臂的中線；

在同樣的位置利用同樣的設備采集同一對開式刀閘的目標圖像，對目標圖像進行邊緣檢測，獲取邊緣線集合；

將根據模板圖像計算的對開式刀閘的左中點和右中點對應到目標圖像中，得到目標圖像的刀閘臂的左中點和右中點，計算目標圖像的刀閘臂的左中點和右中點到邊緣線集合中的每條邊緣線的距離，將不在閾值范圍內的距離所對應的邊緣線剔除，獲取更新邊緣線集合；

利用中線將更新邊緣線集合左右區分，分別獲取左刀閘臂邊緣線集合和右刀閘臂邊緣線集合并進行對稱配對，確定左刀閘臂邊緣線和右刀閘臂邊緣線；

計算左刀閘臂和右刀閘臂之間的夾角。

2.據權利要求1所述的基于快速確定中線模型的對開式刀閘開合角度檢測方法，其特征在于，“對圖像中刀閘進行定位獲取其左絕緣子中心線、右絕緣子中心線、左刀閘臂的左中點和右刀閘臂的右中點”的具體方式為：

在計算機上設置一個程序，利用該程序打開模板圖像，根據模板圖像對刀閘臂上下邊界線進行描邊，畫出左絕緣子中心線和右絕緣子中心線；

若模板圖像中刀閘為閉合狀態，對整體刀閘臂的上下邊界進行描邊，獲取上下邊界線延長線分別與左絕緣子中心線延長線、右絕緣子中心線延長線的兩個交點，左側兩個交點的中點是左中點，右側兩個交點的中點是右中點；

若模板圖像中刀閘為打開或虛合狀態，根據實際左右刀閘臂的上下邊界進行描邊，獲取左刀閘臂的上下邊界線延長線和左絕緣子中心線延長線的兩個交點，兩個交點的中心點即為左中點，獲取右刀閘臂的上下邊界線延長線和右絕緣子中心線延長線的兩個交點，兩個交點的中點即為右中點。

3.據權利要求1所述的基于快速確定中線模型的對開式刀閘開合角度檢測方法，其特征在于，“對圖像中刀閘進行定位獲取其左絕緣子中心線、右絕緣子中心線、左刀閘臂的左中點和右刀閘臂的右中點”的另一種具體方式為：利用深度學習進行模型訓練，獲取標注刀閘臂和刀閘臂左右絕緣子的訓練模型，根據訓練模型對模板圖像進行目標檢測，獲取模板圖像中絕緣子的矩形區域和刀閘臂的矩形區域，左絕緣子的矩形區域的豎向平分線為左絕緣子中心線，右絕緣子的矩形區域的豎向平分線為右絕緣子中心線；若模板圖像中刀閘為閉合或虛合狀態，獲取整體刀閘臂的矩形區域，左絕緣子中心線延長線和右絕緣子中心線延長線分別與整體刀閘臂的矩形區域的上下邊界線延長線的兩個交點的中點為左中點和右中點；若模板圖像中刀閘為打開狀態，分別獲取左刀閘臂矩形區域和右刀閘臂矩形區域，左絕緣子中心線延長線與左刀閘臂的矩形區域的上下邊界線延長線的兩個交點的中點為左中點，右絕緣子中心線延長線與右刀閘臂的矩形區域的上下邊界線延長線的兩個交點的中點為右中點。

4.根據權利要求1所述的基于中線模型的對開式刀閘開合角度檢測方法，其特征在于，“快速計算刀閘臂的中線”的方式為：在模板圖像中，以其左頂點為坐標原點，向下和向右為正方向，連接左中點和右中點得到刀閘臂的中間線，中間線的中點為刀閘臂的中點；獲取左中點和右中點的位置，若左中點和右中點的y坐標值具有偏移，選取y坐標值較小的點記作a，計算通過該點的絕緣子中心線與中間線的夾角r，計算通過該點的絕緣子中心線并與其成r角度的過刀閘臂的中點的線段b，在通過該點的絕緣子中心線上取一點c使其與該點的距離等于刀閘臂長度的一半，將刀閘臂的中點與點c連接的線段記做d，計算線段b的角度與線段d的角度的平均角度為刀閘臂的中線的角度，過刀閘臂的中點且角度為該平均角度的直線為刀閘臂的中線e。

5.根據權利要求4所述的基于中線模型的對開式刀閘開合角度檢測方法，其特征在于，快速計算刀閘臂的中線后，對中線進行校正，具體方式為：

對采集的具有刀閘臂的側截面的模板圖像，根據深度學習模型獲取側截面的矩形區域，并對側截面的矩形區域進行邊緣檢測，獲取側截面的所有邊緣線，在所有的側截面邊緣線中獲取與所述刀閘臂的中線角度差最小的邊緣線，該邊緣線的角度為刀閘臂的中線的角度，以該角度為基準并過刀閘臂的中點的直線為最終刀閘臂的中線。