[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

本發明一種頁巖氣田生產場站UPS指示燈狀態的自動識別方法，涉及指示燈視覺識別領域，采用霍夫圓檢測目標圖像，分離并記錄所有的目標圓的圓心，同時采用圖像直方圖統計出目標圖像并擬合邊界的最小外接圓，融合霍夫圓檢測和直方圖統計擬合的圓進行直線擬合，然后進行三個三分矩形內指示燈查找，最后針對三個三分矩形內的指示燈進行像素亮度判斷，專門用于UPS指示燈的檢測，結果準確，誤差率小，解決了現有技術由于UPS指示燈上端的中文字符的影響，無法較好地應用到識別UPS指示燈上的問題。

技術領域

本發明涉及指示燈視覺識別領域，特別涉及一種頁巖氣田生產場站UPS指示燈狀態的自動識別方法。

背景技術

在現在的頁巖氣場站，有很多UPS指示燈，UPS指示燈用以知識電路的狀態，一般的UPS指示燈含有三個指示燈，分別為運行指示燈、通信指示燈和報警指示燈，指示燈中文字符位于燈的正上方。處于運行狀態時，運行指示燈呈現綠色，此時通訊指示燈和報警指示燈呈現灰色；處于通訊狀態時，通訊指示燈呈現綠色，此時運行指示燈和報警指示燈呈現灰色；處于報警狀態時，報警指示燈呈現綠色，此時運行指示燈和通訊指示燈呈現灰色。

在頁巖氣場站用智能眼鏡進行智能巡檢或用攝像頭抓拍采集UPS設備圖像，并對采集到的圖像進行智能圖像檢測分析，利用該方法可以自動檢測出UPS指示燈狀態。但是由于UPS指示燈上端的中文字符通常也會被檢測到并對檢測結果產生一定影響，因此現有的圖像檢測識別分析技術無法較好地應用到識別UPS指示燈上。

發明內容

本發明的目的在于：提供了一種頁巖氣田生產場站UPS指示燈狀態的自動識別方法，采用霍夫圓檢測目標圖像，分離并記錄所有的目標圓，同時采用圖像直方圖統計出目標圖像并擬合邊界的最小外接圓，融合霍夫圓和直方圖擬合的圓進而進行像素亮度判斷，解決了現有技術由于UPS指示燈上端的中文字符的影響，無法較好地應用到識別UPS指示燈上的問題。

本發明采用的技術方案如下：

一種頁巖氣田生產場站UPS指示燈狀態的自動識別方法，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。

這里我們用霍夫圓檢測和圖像直方圖統計兩種方法分別擬合出圖像中UPS指示燈的各個指示燈的圓形，然后將兩種方法擬合的圓合并，由于這兩種方法單獨擬合都存在一定的問題，具體來說，霍夫圓檢測是基于圖像梯度檢測圖像中存在的近似圓的邊界，那么在應用到識別UPS指示燈時，由于UPS指示燈的每個指示燈上面有對應的文字，而文字的邊界也近似圓，因此霍夫圓檢測可能會將文字邊界檢測識別出來，造成識別的誤差；對于圖像直方圖統計，由于其是在進行灰度圖像的變換后進行邊緣檢測來檢測圖像中的圖像邊界，受背景光干擾的因素會檢測出多余的目標對象，有時多個目標像素連通在一起，會產生誤檢測。

本發明中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，將霍夫圓和圖像直方圖兩種方法檢測出的圓進行合并，并且對合并后的圓心進行直線擬合，由于兩中方法的誤差圓不同，因此在合并后擬合的直線和真實的直線誤差更小。