[發(fā)明專利]高壓油浸式變壓器油液液位圖像識別方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010869512.7
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111950558A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李昌;張溯寧
• 申請（專利權(quán)）人: 上海申瑞繼保電氣有限公司
• 主分類號: G06K9/32
• 分類號: G06K9/32;G06K9/46;G06T7/00;G06T7/11;G06T7/13
• 代理公司: 上海驍象知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31315
• 代理人: 林煒

1.一種高壓油浸式變壓器油液液位圖像識別方法，其特征在于，具體步驟如下：

1)利用攝像頭拍攝變電所內(nèi)油浸式變壓器的變壓器油液位觀察窗，并在變壓器油液位觀察窗的監(jiān)視圖像中設(shè)定一個矩形的液位識別區(qū)域，并且液位識別區(qū)域的上邊緣高于變壓器油液位觀察窗的上邊緣，液位識別區(qū)域的下邊緣低于變壓器油液位觀察窗的下邊緣，液位識別區(qū)域的左邊緣位于變壓器油液位觀察窗的左邊緣右側(cè)，液位識別區(qū)域的右邊緣位于變壓器油液位觀察窗的右邊緣左側(cè)，并且液位識別區(qū)域與變壓器油液位觀察窗的重疊面積大于80％；

并在液位識別區(qū)域中劃定兩個標(biāo)定區(qū)域，位于液位標(biāo)尺下方的區(qū)域劃定為標(biāo)定區(qū)域A，位于液位標(biāo)尺上方的區(qū)域劃定為標(biāo)定區(qū)域B，其中的標(biāo)定區(qū)域A內(nèi)填充滿變壓器油，標(biāo)定區(qū)域B內(nèi)無變壓器油；

2)獲取液位識別區(qū)域的圖像，并對所獲取的液位識別區(qū)域圖像實(shí)施多值灰度處理，得到液位識別區(qū)域圖像的灰度圖；

圖像的多值灰度處理公式為：

Ft_i＝Gr_i+2×Gg_i+Gb_i

Gr_i＝(r_i+g_i+b_i)/3

Gg_i＝fabs(g_i-g₀)/3

Gb_i＝fabs(b_i-b₀)/3

1≤i≤m

其中，F(xiàn)t_i為圖像中的第i個像素點(diǎn)的灰度值，r_i為圖像中的第i個像素點(diǎn)的紅色色值，g_i為圖像中的第i個像素點(diǎn)的黃色色值，b_i為圖像中的第i個像素點(diǎn)的藍(lán)色色值，g₀為圖像中的液位標(biāo)尺的所有像素點(diǎn)的黃色平均色值，b₀為圖像中的液位標(biāo)尺的所有像素點(diǎn)的藍(lán)色平均色值，fabs為求絕對值函數(shù),m為圖像中的像素點(diǎn)總數(shù)；

3)從液位識別區(qū)域圖像的灰度圖中截取兩個標(biāo)定區(qū)域的灰度圖，并對所截取的兩個標(biāo)定區(qū)域灰度圖分別實(shí)施灰度擬合計算，得到兩個標(biāo)定區(qū)域的像素點(diǎn)灰度平均擬合值SFg_A、SFg_B；

其中，SFg_A為標(biāo)定區(qū)域A的像素點(diǎn)灰度平均擬合值,SFg_B為標(biāo)定區(qū)域B的像素點(diǎn)灰度平均擬合值；

標(biāo)定區(qū)域灰度圖的灰度擬合計算公式為：

如果Ft_i＝Ft_min，則令Fg_i＝0；

如果Ft_min＜Ft_i＜Ft_max，則令Fg_i＝(Ft_i-Ft_min)×80/(Ft_max-Ft_min)；

如果Ft_i＝Ft_max，則令Fg_i＝100；

其中，SFg為標(biāo)定區(qū)域的像素點(diǎn)灰度平均擬合值，n為標(biāo)定區(qū)域中的像素點(diǎn)總數(shù)，F(xiàn)g_i為標(biāo)定區(qū)域中的第i個像素點(diǎn)的Fg值，F(xiàn)t_min為標(biāo)定區(qū)域中的所有像素點(diǎn)的最小灰度值，F(xiàn)t_max為標(biāo)定區(qū)域中的所有像素點(diǎn)的最大灰度值；

4)計算液位識別系數(shù)，計算公式為：

d＝(1-L)×SFgA/SFgB/L

L＝C/M

其中，d為液位識別系數(shù)，C為液位標(biāo)尺在液位識別區(qū)域圖像中的高度，M為液位滿刻度在液位識別區(qū)域圖像中的高度；

5)利用液位識別系數(shù)d對液位識別區(qū)域中的實(shí)時圖像進(jìn)行識別，識別方法為：

采集液位識別區(qū)域的實(shí)時圖像，并采用步驟2)的多值灰度處理公式對所采集的實(shí)時圖像實(shí)施多值灰度處理后得到實(shí)時圖像灰度圖；

再從實(shí)時圖像灰度圖中截取兩個標(biāo)定區(qū)域的灰度圖，并采用步驟3)的灰度擬合計算公式對所截取的兩個標(biāo)定區(qū)域的灰度圖分別實(shí)施灰度擬合計算，得到實(shí)時圖像的兩個標(biāo)定區(qū)域的像素點(diǎn)灰度平均擬合值SFg_A,t、SFg_B,t；其中的SFg_A,t為實(shí)時圖像中的標(biāo)定區(qū)域A的像素點(diǎn)灰度平均擬合值,SFg_B,t為實(shí)時圖像中的標(biāo)定區(qū)域B的像素點(diǎn)灰度平均擬合值；

再計算實(shí)時圖像中的油液液位百分比值，計算公式為：

rt＝1/(1+d×SFg_B,t/SFg_A,t)×100％

其中，rt為實(shí)時圖像中的油液液位百分比值。