[發明專利]基于ORB特征匹配與yolo的空氣開關狀態檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 202110017776.4
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112749656B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 謝勇添;李元九;顏泗海;謝劍鋒;劉祖峰;張宏坡;林明福;陳圣毅
• 申請（專利權）人: 國網福建省電力有限公司泉州供電公司;福建和盛高科技產業有限公司;泉州億興電力工程建設有限公司泉州經濟技術開發區分公司
• 主分類號: G06V20/10
• 分類號: G06V20/10;G06V10/25;G06V10/46;G06V10/774;G06V10/75;G01R31/327
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 李秀梅

1.基于ORB特征匹配與yolo的空氣開關狀態檢測方法，其特征在于：包括如下步驟：

A、控制巡檢機器人以指定的姿勢在指定的地點拍攝包含空氣開關的設備圖像樣本以建立數據集，并記錄拍攝各圖像樣本時的位置和姿勢；

B、根據數據集的設備圖像樣本進行yolo模型的訓練與導出；

C、根據數據集的設備圖像樣本制作各空氣開關所對應的標準模板，并對各標準模板進行特征點提取和生成對應的特征向量；

D、控制巡檢機器人根據步驟A記錄的位置和姿勢拍攝包含待檢測空氣開關的設備圖像，并對該設備圖像進行ORB特征點提取和生成對應的特征向量；

E、將步驟D中的特征點、特征向量分別與步驟C中對應標準模板的特征點、特征向量進行RANSAC特征匹配，以在該設備圖像中定位出待檢測空氣開關，并獲取透視變換矩陣以對步驟D中的設備圖像進行矯正；

F、根據特征匹配結果，對經步驟E的設備圖像進行ROI扣取，得到與標準模板基本一致的待檢測開關圖像；

G、將待檢測開關圖像輸入經步驟B處理后的yolo模型，得到每個開關的位置及狀態，并根據位置的個數確定空氣開關的個數；

H、將步驟G得到的空氣開關個數及其狀態與電力公司管理后臺數據進行對比，判斷空氣開關狀態是否異常，以及是否存在漏檢，若異常或者存在漏檢，進行告警；

所述步驟B包括：

B1、將數據集中各設備圖像樣本中的空氣開關區域通過矩形框進行數據標注，數據標注將記錄空氣開關區域在圖像中的位置x、y、w、h以及空氣開關的狀態on、off，其中，x、y表示圖像左上角的橫、縱坐標，w、h分別表示空氣開關區域的寬和高；

B2、將經步驟B1處理后的數據集分為訓練集和測試集；

B3、設置yolo模型參數，利用訓練集進行訓練，當測試集準確率達到99％時，將yolo模型導出；

所述步驟C包括：

C1、分別扣取數據集中各設備圖像樣本中的各空氣開關，作為標準模板；

C2、分別對各標準模板進行OEB特征點提取，并根據特征點生成對應的特征向量；

C3、根據標準模板對應的位置信息，對各標準模板進行編號并記錄；

所述步驟E中，根據步驟D中的位置選擇對應的標準模板。

2.根據權利要求1所述的基于ORB特征匹配與yolo的空氣開關狀態檢測方法，其特征在于：所述步驟A還包括：對設備圖像樣本進行鏡像翻轉、平移變換、仿射變換、添加隨機噪聲、隨機亮度變化的圖像處理操作后，再建立數據集。

3.根據權利要求1所述的基于ORB特征匹配與yolo的空氣開關狀態檢測方法，其特征在于：步驟H還包括：當開關空氣狀態異常時，進行后臺告警；當存在漏檢時，向工作人員發出核驗信號。