[發明專利]一種環網柜視頻圖像識別系統和方法

在審

• 申請號: 202010839076.9
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN112016420A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 姚康;鐘健;王剛;陳雪姣;楊彥仙
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司臨滄供電局
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/32;G06K9/34;G06K9/38;G06K9/46;G06K9/60
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生;于洪

發明公開一種環網柜視頻圖像識別系統和方法，該系統包括圖像采集模塊、圖像處理模塊、數據存儲模塊和圖像顯示模塊；圖像處理模塊與圖像采集模塊、數據存儲模塊和圖像顯示模塊連接。本發明替代人工巡檢，提升對環網柜檢修巡視的工作效率。

技術領域

本發明涉及圖像識別領域，尤其是一種環網柜視頻圖像識別系統和方法。

背景技術

環網柜是一組高壓開關設備裝在金屬或非金屬絕緣柜體內或做成拼裝間隔式環網供電單元的電氣設備，其核心部分采用負荷開關和熔斷器，具有結構簡單、體積小、價格低、可提高供電參數和性能以及供電安全等優點。

雖然環網柜諸多優點，但是需要人工監測環網柜運行情況，保障其運行安全，耗費人工強度大，且在對環網柜進行現場檢查時需要對其停電，對使用者的正常使用造成影響。

發明內容

為了解決上述問題，我們提出了一種針對環網柜設計的一種環網柜視頻圖像識別系統和方法。

本發明的技術方案具體如下：

一種環網柜視頻圖像識別系統，包括圖像采集模塊、圖像處理模塊、數據存儲模塊和圖像顯示模塊；圖像處理模塊與圖像采集模塊、數據存儲模塊和圖像顯示模塊連接；

圖像采集模塊將圖像信息轉化為數字信息傳至圖像處理模塊；

圖像處理模塊將圖像分析處理識別后傳至圖像顯示模塊；同時，圖像處理模塊將圖像信息傳至數據存儲模塊存儲；

圖像處理模塊包括圖像輸入單元、圖像預處理單元、圖像特征提取和分類單元和圖像匹配單元；

圖像輸入單元讀取和寫入圖像；

圖像預處理單元將讀取和寫入圖像進行圖像分割、圖像增強和二值細化；

圖像特征提取和分類單元對與處理后的圖像進行特征提取和分類，并建立特征庫；圖像特征包括顏色特征、紋理特征、形狀特征和空間關系特征；

圖像匹配單元對分類后特征庫中的圖像與實際圖像進行特征匹配對比，實現視頻圖像識別。

進一步地，讀取和寫入圖像包括圖像的類型，圖像的類型包括索引圖像、灰度圖像、二值圖像和RGB圖像；索引圖像、灰度圖像、二值圖像和RGB圖像之間互相轉動。

進一步地，圖像輸入單元是通過函數imread讀取圖像，把圖像數據讀取出來后，賦給一個變量到Matlab R2009a中，通過imwrite來完成圖像的寫入。

進一步地，圖像特征提取和分類單元采用Harris算法進行特征點提取，轉化成特征碼后存儲數據庫，形成圖像特征庫，數據庫包括mysql、oracle。

進一步地，圖像分割采取以下圖像分割處理算法：

圖像反轉、灰度線性變換、非線性變換、直方圖均衡化、線性平滑濾波器、中值濾波器、用Sobel算子和拉普拉斯對圖像銳化、梯度算子檢測邊緣、LOG算子檢測邊緣、邊界跟蹤、Hough變換、直方圖閾值法、自動閾值法、膨脹操作、腐蝕操作、開啟和閉合操作、形態學邊界提取；

圖像增強具體是直接對圖像的二維矩陣數據進行處理操作；

二值細化具體是將彩色圖像中的R、G、B三個分量的亮度求簡單的平均值，將得到的值作為灰度值輸出而得到灰度圖，細化，快速細化算法為4連通并行細化算法，判斷出圖像紋線的邊界點并逐步刪除。

基于上述的系統的環網柜視頻圖像識別方法，按以下進行：

圖像采集模塊將圖像信息轉化為數字信息傳至圖像處理模塊；

圖像處理模塊將圖像分析處理識別后傳至圖像顯示模塊；同時，圖像處理模塊將圖像信息傳至數據存儲模塊存儲；