[發明專利]基于模板匹配的變電站內設備異物定位方法

有效

• 申請號: 201911139044.1
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN111028289B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 戴彥;韓睿;史文彬;劉黎;張欣悅
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司電力科學研究院;浙江科技學院
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T5/00;G06V20/52;G06V10/30
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 瞿浩明

本發明公開了基于模板匹配的變電站內設備異物定位方法，屬于機器視覺技術領域，目的在于克服現有變電站內設備異物定位效果差的缺陷。基于模板匹配的變電站內設備異物定位方法將待檢測圖像集OM和經過預處理的正常圖片集IMG’進行比對來監控變電站內設備異物。具有不完全依賴圖像分割效果的特點，對場景圖像質量要求不高，注重模板圖像的相關性，可在低信噪比條件下穩定工作；建模簡單，提高了工作人員的工作效率和作業人員的安全性。

技術領域

本發明屬于機器視覺技術領域，涉及一種基于模板匹配的變電站內設備異物定位方法。

背景技術

隨著電網規模的增大、電壓等級的提高，供電安全性要求更加嚴格，變電站正常運行成為保障電力系統供電安全的重要環節。目前，我國電力變電站設備巡檢多采用人工巡檢方式，即采用人工巡視、手工記錄的模式對運行中的變電設備進行檢查，變電站工作人員進入設備區，進行設備巡視。這種巡檢方式主要靠作業人員的主觀感官定性判斷分析，需要工作人員有豐富的工作經驗和較高的業務水平，存在勞動強度大、工作效率低、巡檢質量不穩定等缺點。惡劣氣象條件對進行設備巡檢的工作人員也存在較大的安全隱患。再者，國家電力通信調度中心要求現有的35KV、110KV、220KV在條件成熟時，逐步實現無人值守，所以基于計算機視覺技術的異物識別顯得尤為必要。同時，盡管現如今視頻監控系統已經廣泛應用到變電站中，但變電站環境復雜，攝像機長期外露，不間斷工作的特點，易導致攝像頭圖像質量不穩定，如圖像模糊昏暗不清、噪聲過大、色彩偏差等故障。

發明內容

本發明針對現有技術存在的問題提出一種基于模板匹配的變電站內設備異物定位方法，目的在于克服現有變電站內設備異物定位效果差的缺陷。

本發明是這樣實現的：

基于模板匹配的變電站內設備異物定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，通過攝像頭采集正常變電站內設備圖像集IMG＝{img₁,img₂,…,img_n}并傳輸到計算機；

步驟2，對圖像集IMG中的圖像通過計算機進行人工標注，得到一個標注值Label，此標注值Label即圖像集IMG中每一張圖像img所對應的變電站中的區域place，以及img中所包含的設備類型s，Label＝{(img₁,s₁,place₁),(img₂,s₂,place₂),…,(img_n,s_n,place_n)}；

步驟3，對圖像集IMG的圖像img采用加權平均法進行灰度化處理，將RGB表示的彩色圖像像素值[R(x,y),G(x,y),B(x,y)]轉化為灰度圖像I(x,y)，(x,y)為img中像素的坐標值，具體轉化公式為如公式為：

I(x,y)＝1/3[R(x,y),G(x,y),B(x,y)]；

步驟4，對圖像集IMG的圖像img進行去除噪聲處理，采用高斯濾波法，對整幅灰度圖像的像素值進行加權平均，針對每一個像素點的坐標值(x,y)，都由其本身值和領域內的其他像素值經過加權平均后得到，具體去除噪聲公式為：

其中σ是標準差；

步驟5，對圖像集IMG的圖像img進行圖像增強處理，采用高通濾波法對圖像進行銳化處理，銳化處理如公式為：

y[img_i]＝α×y[img_i-1]+α×(x[img_i]-x[img_i-1])