[發(fā)明專利]一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的變電站空氣開關(guān)狀態(tài)校核方法及裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911385730.7
• 申請(qǐng)日: 2019-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN111199250A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊貝貝;宋亮亮;楊毅;陳練;范棟琛;宋爽;馬路;高磊;李哲靖;熊少華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)有限公司;國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司;武漢中元華電科技股份有限公司;江蘇省電力試驗(yàn)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/62
• 分類號(hào): G06K9/62;G06K9/46;G06N20/00
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 母秋松

1.一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的變電站空氣開關(guān)狀態(tài)校核方法，其特征在于：包括如下步驟：

將樣本圖像的HOG特征及標(biāo)簽輸入到SVM分類器中進(jìn)行學(xué)習(xí)，得到空氣開關(guān)識(shí)別和定位的分類器；

二次自動(dòng)巡檢機(jī)器人利用圖像采集裝置按照設(shè)定的路線依次采集變電站內(nèi)空氣開關(guān)圖像；

對(duì)空氣開關(guān)圖像進(jìn)行預(yù)處理；

利用空氣開關(guān)識(shí)別和定位的分類器對(duì)預(yù)處理后的空氣開關(guān)圖像中空氣開關(guān)進(jìn)行識(shí)別、定位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的變電站空氣開關(guān)狀態(tài)校核方法，其特征在于：還包括：

將識(shí)別、定位的空氣開關(guān)與給定的變電站空氣開關(guān)狀態(tài)表做比較，校核當(dāng)前空氣開關(guān)狀態(tài)，并將不一致狀態(tài)的空氣開關(guān)信息上傳到變電站信息管理后臺(tái)相關(guān)系統(tǒng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的變電站空氣開關(guān)狀態(tài)校核方法，其特征在于：所述樣本圖像包括：空氣開關(guān)的開啟狀態(tài)圖像樣本、閉合狀態(tài)圖像樣本、空氣開關(guān)對(duì)應(yīng)屏柜標(biāo)簽圖像樣本，所述標(biāo)簽由圖像樣本按開啟狀態(tài)、閉合狀態(tài)、屏柜標(biāo)簽中所屬位置信息分別標(biāo)記。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的變電站空氣開關(guān)狀態(tài)校核方法，其特征在于：所述樣本圖像的HOG特征的提取步驟如下：

將所有樣本圖像縮放至固定大小的圖像；

對(duì)圖像進(jìn)行灰度化處理；

灰度化的公式為：

Gray(i，j)＝0.299*R(i，j)+0.587*G(i，j)+0.144*B(i，j)

其中，i，j分別為像素的行和列坐標(biāo)；其中Gray為灰度值，R、G、B分別為紅、綠、藍(lán)三種顏色分量；

對(duì)灰度化后的圖像進(jìn)行歸一化處理；

計(jì)算歸一化圖像每個(gè)像素的梯度，梯度計(jì)算公式為：

G_x(x，y)＝H(x+1，y)-H(x-1，y)

G_y(x，y)＝H(x，y+1)-H(x，y-1)

其中，x，y為圖像中的像素坐標(biāo)，H(x，y)分別表示圖像中像素點(diǎn)(x，y)處的像素值，G_x(x，y)，G_y(x，y)，G(x，y)，α(x，y)分別表示圖像中像素點(diǎn)(x，y)處的水平方向梯度、垂直方向梯度、梯度幅值和梯度方向；

將歸一化圖像劃分成多個(gè)小細(xì)胞單元，對(duì)每個(gè)小細(xì)胞單元統(tǒng)計(jì)梯度直方圖，形成每個(gè)小細(xì)胞單元的特征描述符；

將幾個(gè)相鄰小細(xì)胞單元組成一個(gè)塊，將其中所有小細(xì)胞單元的特征描述符組合起來(lái)就構(gòu)成該塊的特征描述符；

將圖像中的所有塊的特征描述符串聯(lián)起來(lái)，得到該圖像的HOG特征。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的變電站空氣開關(guān)狀態(tài)校核方法，其特征在于：所述固定大小設(shè)定為像素96*80，圖像歸一化采用Gamma矯正法，每個(gè)小細(xì)胞單元的大小設(shè)定為像素8*8；每個(gè)塊大小設(shè)定為像素16*16。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的變電站空氣開關(guān)狀態(tài)校核方法，其特征在于：所述對(duì)空氣開關(guān)圖像進(jìn)行預(yù)處理，包括如下步驟：

對(duì)空氣開關(guān)圖像進(jìn)行高斯濾波處理；

高斯濾波的計(jì)算公式為：

I_σ＝I*H(x，y)

其中，I為待濾波圖像，I_σ為高斯濾波后的圖像，H(x，y)為高斯核函數(shù)；

高斯核函數(shù)的公式為：

其中，x，y為像素點(diǎn)的坐標(biāo)，σ為標(biāo)準(zhǔn)差；

對(duì)濾波后的圖像進(jìn)行直方圖均衡化處理。