[發明專利]一種暗光條件下GIS隔離/接地開關視頻圖像采集系統

在審

• 申請號: 202011482889.3
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112528983A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 趙文翰;褚周健;季克松;卞超;姚慶悅;盛智蕾;陳昊;張兆君
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司檢修分公司
• 主分類號: G06K9/20
• 分類號: G06K9/20;G06K9/34;G06K9/62;G06K9/00;G06N3/04;G06N3/08;H04N5/225;H04N5/235;H04N7/18
• 代理公司: 宿遷市永泰睿博知識產權代理事務所(普通合伙) 32264
• 代理人: 陳臣

本發明公開了一種暗光條件下GIS隔離/接地開關視頻圖像采集系統，包括：視頻傳感器、上位機和搭載于上位機的圖像處理模塊；其中，視頻傳感器包括輔助光源模塊和CMOS感光元件，置于GIS隔離開關的光學觀察窗的有機玻璃上，CMOS感光元件在輔助光源模塊照射下采集GIS隔離開關的視頻圖像，上位機獲取所述視頻圖像，搭載于上位機的圖像處理模塊基于區域分割和深度學習方法對視頻圖像信息進行數據處理，得到隔離開關動觸頭，隔離開關起始位置與終止位置。本發明解決了黑暗密閉條件下難以采集GIS中隔離開關視頻圖像的問題，并能夠準確地識別隔離開關區域。

技術領域

本發明涉及圖像識別技術領域，特別涉及一種暗光條件下GIS隔離/接地開關視頻圖像采集系統。

背景技術

電力GIS設備是由斷路器、隔離開關、接地開關、互感器、避雷器、母線、連接件和出線終端等組成的組合電器的簡稱，這些設備或部件全部封閉在金屬接地的外殼中，在其內部充有一定壓力的SF6緣氣體，故也稱SF6全封閉組合電器。與常規變電站(AIS)相比，GIS具有結構緊湊，安裝方便，以及不受污染及雨、鹽霧等大氣環境因素的影響等優點。

由于GIS隔離/接地開關所處環境復雜，電磁波或者其他形式的干擾會對信號傳輸產生影響，GIS內部是無光源黑暗密閉空間，圖像采集設備難以捕捉清晰觸頭畫面，這些都會引起采集到的圖像成像質量不佳，包含噪點或不良曝光等。低質量的圖像不僅對人的視覺帶來影響更是對計算機的識別分析帶來極大挑戰。

發明內容

本發明的目的在于提供一種暗光條件下GIS隔離/接地開關視頻信號采集系統，解決黑暗密閉條件下難以采集GIS中隔離開關視頻圖像并通過圖像實現開關動觸頭和開關起始位置與終止位置的區域分割，從而確定圖像中的開關區域。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明提供一種暗光條件下GIS隔離/接地開關視頻圖像采集系統，包括：視頻傳感器、上位機和搭載于上位機的圖像處理模塊；

所述視頻傳感器包括MCU信號輸出模塊，輔助光源模塊和CMOS感光元件，所述輔助光源模塊和CMOS感光元件置于GIS隔離開關的光學觀察窗的有機玻璃上；

所述CMOS感光元件用于在輔助光源模塊照射下采集GIS隔離開關的視頻圖像；

所述MCU信號輸出模塊用于將CMOS感光元件采集的視頻圖像傳輸至上位機；

所述上位機用于獲取所述視頻傳感器傳輸的視頻圖像；

所述搭載于上位機的圖像處理模塊用于對上位機獲取的視頻圖像信息進行數據處理，得到隔離開關動觸頭，隔離開關起始位置與終止位置。

進一步的，所述視頻傳感器還包括隔離電源模塊和浪涌保護器，所述隔離電源模塊，MCU信號輸出模塊和浪涌保護器置于傳感器外殼內；

所述輔助光源模塊和CMOS感光元件置于光學觀察器外殼內，所述光學觀察器外殼與傳感器外殼下部緊密連接；所述光學觀察器外殼與光學觀察窗采用螺紋連接。

進一步的，所述視頻傳感器還包括無線充電模塊，所述無線充電模塊用于為隔離電源模塊供電。

進一步的，所述上位機采用Wifi方式與所述MCU信號輸出模塊進行通信，獲取視頻圖像。

進一步的，所述視頻傳感器外殼還設有接插件，所述接插件用于提供有線傳輸數據的連接口。

進一步的，所述搭載于上位機的圖像處理模塊具體用于，

依次對視頻圖像進行灰度處理，濾波處理，二值化處理，以及進行區域連通域標記；

將區域連通域返回至原視頻圖，得到相互獨立的各個目標圖像；

為分割后的目標圖像繪制最小外接矩形框；