[發明專利]高壓雙柱式隔離開關開合狀態圖像識別方法

在審

• 申請號: 202010869515.0
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112001328A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 李昌;張溯寧
• 申請（專利權）人: 上海申瑞繼保電氣有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/62
• 代理公司: 上海驍象知識產權代理有限公司 31315
• 代理人: 林煒

1.一種高壓雙柱式隔離開關開合狀態圖像識別方法，其特征在于，具體步驟如下：

1)利用攝像頭拍攝雙柱式隔離開關，并在雙柱式隔離開關的監視圖像中設定一個矩形的開合識別區域，使得雙柱式隔離開關的動導電管、靜導電管都位于開合識別區域內，并且在開合識別區域內，雙柱式隔離開關的像素面積占比大于80％；

在開合識別區域中劃定兩個標定區域A、B，并且在雙柱式隔離開關閉合時，雙柱式隔離開關的動導電管、靜導電管在標定區域A內的像素面積占比為100％；

2)雙柱式隔離開關閉合時，截取一張開合識別區域的圖像，并將該圖像定義為基準圖像，并對基準圖像的標定區域A實施三值灰度處理，對基準圖像的標定區域B實施二值灰度處理，得到基準圖像的標定區域A灰度圖及基準圖像的標定區域B灰度圖；

3)對基準圖像的標定區域A灰度圖及基準圖像的標定區域B灰度圖分別實施擬合計算；

標定區域A灰度圖的擬合計算公式為：

如果Ft_A,min≤Ft_A,i≤Ft_A,min+Δe，則令Fg_A,i＝0；

如果Ft_A,min+Δe＜Ft_A,i≤Ft_A,min+Δd+Δe，則令Fg_A,i＝1；

如果Ft_A,min+Δd+Δe＜Ft_A,i≤Ft_A,min+2×Δd+Δe，則令Fg_A,i＝2；

如果Ft_A,min+2×Δd+Δe＜Ft_A,i≤Ft_A,max，則令Fg_A,i＝0；

1≤i≤m

其中，Fg_A,i為標定區域A中的第i個像素點的Fg值，Ft_A,i為標定區域A中的第i個像素點的灰度值，Ft_A,min為標定區域A中的所有像素點的最小灰度值，Ft_A,max為標定區域A中的所有像素點的最大灰度值，為雙柱式隔離開關的動導電管、靜導電管在開合識別區域內的像素面積占比,m為標定區域A中的像素點總數；

標定區域B灰度圖的擬合計算公式為：

如果Ft_B,min+Δf＜Ft_B,j≤Ft_B,max-Δf，則令Fg_B,j＝1，反之則令Fg_B,j＝0；

Δf＝(Ft_B,max-Ft_B,min)×(1-β)/2

1≤j≤n

其中，Fg_B,j為標定區域B中的第j個像素點的Fg值，Ft_B,j為標定區域B中的第j個像素點的灰度值，Ft_B,min為標定區域B中的所有像素點的最小灰度值，Ft_B,max為標定區域B中的所有像素點的最大灰度值，β為雙柱式隔離開關的背景在標定區域B內的像素面積占比，n為標定區域B中的像素點總數；

4)計算基準圖像的標定區域A連接百分比值，及基準圖像的標定區域B背景百分比值；

標定區域A連接百分比值及標定區域B背景百分比值的計算公式為：

rA＝SFg_A,1/SFg_A,2

rB＝SFg_B,1/SFg_B,2

其中，rA為標定區域A連接百分比值，rB為標定區域B背景百分比值，SFg_A,1為標定區域A中的Fg值為1的像素點的數量，SFg_A,2為標定區域A中的Fg值為2的像素點的數量，SFg_B,1為標定區域B中的Fg值為1的像素點的數量，SFg_B,2為標定區域B中的Fg值為0的像素點的數量；

5)利用基準圖像的標定區域A連接百分比值，及基準圖像的標定區域B背景百分比值，對開合識別區域中的實時圖像進行識別，識別方法為：

采集開合識別區域的實時圖像，并對所采集的實時圖像的標定區域A實施三值灰度處理，對所采集的實時圖像的標定區域B實施二值灰度處理，得到實時圖像的標定區域A灰度圖及實時圖像的標定區域B灰度圖；再采用步驟3)的標定區域A灰度圖擬合計算公式對實時圖像的標定區域A灰度圖實施擬合計算，并采用步驟3)的標定區域B灰度圖擬合計算公式對實時圖像的標定區域B灰度圖實施擬合計算，然后再采用步驟4)的標定區域A連接百分比值及標定區域B背景百分比值的計算公式，計算出實時圖像的標定區域A連接百分比值，及實時圖像的標定區域B背景百分比值；

如果fabs(rA₀/rA_t-1)≤l并且fabs(rB₀/rB_t-1)≤l，則判定雙柱式隔離開關的工作狀態為閉合；

如果fabs(rA₀/rA_t-1)＞l，則判定雙柱式隔離開關的工作狀態為斷開；

如果fabs(rA₀/rA_t-1)≤l并且fabs(rB₀/rB_t-1)＞l，則判定為識別失敗；

其中，rA₀為基準圖像的標定區域A連接百分比值，rB₀為基準圖像的標定區域B背景百分比值，rA_t為實時圖像的標定區域A連接百分比值，rB_t為實時圖像的標定區域B背景百分比值，l為可靠度，l的取值為5％，fabs為取絕對值函數。