[發明專利]一種頁巖氣田生產場站UPS指示燈狀態的自動識別方法

有效

• 申請號: 202010713383.2
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN112036392B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 杜強;梁谷;于磊;馮慶華;廖偉;孫仕勝;張中杰;王承宇;周聰;鄭永明
• 申請（專利權）人: 四川長寧天然氣開發有限責任公司;成都川油瑞飛科技有限責任公司
• 主分類號: G06V10/10
• 分類號: G06V10/10;G06V10/56;G06V10/50;G06V10/764;G06K9/62;G06V30/14;G06T5/00;G06T5/20;G06T7/00;G06T7/13;G06T7/62
• 代理公司: 成都君合集專利代理事務所(普通合伙) 51228
• 代理人: 尹新路

1.一種頁巖氣田生產場站UPS指示燈狀態的自動識別方法，其特征在于：包括依次進行的以下步驟：

步驟1：采集包含UPS指示燈的三個指示燈的原始圖像；

步驟2：對原始圖像進行圖像波段變換，分離出至少一個單波段圖像；

步驟3：對分離出的所有單波段圖像分別進行霍夫圓檢測，每個單波段圖像確定一組圓心坐標；

步驟4：對分離出的所有單波段圖像分別進行圖像直方圖統計，在單波段圖像和/或原始圖像中確定出至少一組圓心坐標；

步驟5：將步驟3和步驟4中確定的所有組的圓心坐標合并到一起，并對合并后的所有圓心坐標進行直線擬合，根據直線擬合結果一一識別出三個指示燈對應的區域；

步驟6：選擇一個單波段圖像，在原始圖像或選擇的單波段圖像上根據找出的三個指示燈區域的亮度值，判斷出處于亮燈狀態的指示燈；

所述步驟5主要包括依次進行的以下步驟：

步驟5-1：在所有圖像中構造統一的二維直角坐標系，將步驟3和步驟4中確定的所有組的圓心坐標合并到一起；

步驟5-2：并對合并后的所有圓心坐標進行直線擬合，求出擬合的直線方程；

步驟5-3：將圖像在坐標系中按寬度三等分劃分成三個等寬等高的三分矩形，計算合并后的所有圓心距離每個三分矩形中心的距離，判斷出每個圓心歸屬的三分矩形區域；計算每個三分矩形區域內的所有圓心的平均x坐標，依據直線方程和平均x坐標確定一個平均y坐標，進而在每個三分矩形內確定一個平均點。

2.根據權利要求1所述的一種頁巖氣田生產場站UPS指示燈狀態的自動識別方法，其特征在于：所述步驟2具體為，將采集到的UPS指示燈的原始圖像進行圖像波段變換，在波段變換后的圖像中分離出藍色單波段圖像、綠色單波段圖像和紅色單波段圖像三個單波段圖像。

3.根據權利要求1所述的一種頁巖氣田生產場站UPS指示燈狀態的自動識別方法，其特征在于：所述步驟4主要包括依次進行的以下步驟：

步驟4-1：對步驟2中分離出來的所有單波段圖像進行圖像直方圖統計，每幅單波段圖像得到一幅直方圖，獲取每幅直方圖中峰值對應的像素值，在每幅單波段圖像中根據該單波段圖像的直方圖峰值的像素值確定一個預設閾值m；

步驟4-2：置空每幅單波段圖像中像素值小于該單波段圖像的預設閾值m的像素，然后消除圖像背景，保留目標邊界；

步驟4-3：對消除了背景的圖像進行形態學分析，做圖像的閉操作，剔除圖像噪聲，保留目標特征；

步驟4-4：對保留了目標特征的圖像進行圖像邊界查找，查找出目標邊界，對查找到的目標邊界進行最小外接圓擬合，構造出外接圓的圓心，并記錄構造出的圓心和半徑。

4.根據權利要求3所述的一種頁巖氣田生產場站UPS指示燈狀態的自動識別方法，其特征在于：所述每幅單波段圖像的預設閾值m是該單波段圖像中直方圖峰值對應的像素值的一半。

5.根據權利要求1所述的一種頁巖氣田生產場站UPS指示燈狀態的自動識別方法，其特征在于：所述步驟4主要包括依次進行的以下步驟：

步驟4-1：對步驟2中分離出來的所有單波段圖像進行圖像直方圖統計，每幅單波段圖像得到一幅直方圖，獲取每幅直方圖中峰值對應的像素值，在每幅單波段圖像中根據該單波段圖像的直方圖峰值的像素值確定一個預設閾值m’；

步驟4-2：置空原始圖像中像素值小于預設閾值m’的像素，然后消除圖像背景，保留目標邊界；

步驟4-3：對消除了背景的圖像進行形態學分析，做圖像的閉操作，剔除圖像噪聲，保留目標特征；

步驟4-4：對保留了目標特征的圖像進行圖像邊界查找，查找出目標邊界，對查找到的目標邊界進行最小外接圓擬合，構造出外接圓的圓心，并記錄構造出的圓心和半徑。

6.根據權利要求5所述的一種頁巖氣田生產場站UPS指示燈狀態的自動識別方法，其特征在于：所述原始圖像的預設閾值m’是所有單波段圖像中直方圖峰值對應的像素值的一半的最小值。