[發(fā)明專利]基于字符識(shí)別的輸電設(shè)備數(shù)字儀表異常檢測(cè)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210126809.3
• 申請(qǐng)日: 2022-02-10
• 公開（公告）號(hào): CN114529906A
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭志民;鄭偉;王棨;田楊陽(yáng);盧明;李哲;張璐;梁允;劉昊;劉善峰;趙健;王超;毛萬(wàn)登;袁少光;王津宇;張小斐;賀翔;耿俊成;陳岑;魏小釗;李斌;許丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院;國(guó)網(wǎng)河南省電力公司
• 主分類號(hào): G06V30/148
• 分類號(hào): G06V30/148;G06V30/164;G06V30/18;G06V10/774;G06V10/82;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京智繪未來(lái)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11689
• 代理人: 王萍

1.一種基于字符識(shí)別的輸電設(shè)備數(shù)字儀表異常檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，通過(guò)巡檢設(shè)備獲取待識(shí)別數(shù)字儀表圖像；

步驟2，對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理后的數(shù)字儀表圖像；

步驟3，利用Hough直線檢測(cè)和校畸函數(shù)對(duì)預(yù)處理后的數(shù)字儀表圖像進(jìn)行校畸，將數(shù)字儀表圖像中的表盤校正為正矩形；

步驟4，通過(guò)連通域分析法分割數(shù)字表盤字符，得到單個(gè)字符，并提取字符的HOG特征；

步驟5，基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建字符識(shí)別模型并進(jìn)行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練后的字符識(shí)別模型；

步驟6，利用訓(xùn)練后的字符識(shí)別模型對(duì)待識(shí)別數(shù)字儀表圖像進(jìn)行字符識(shí)別；

步驟7，根據(jù)識(shí)別結(jié)果對(duì)數(shù)字儀表進(jìn)行異常判斷，并輸出檢測(cè)結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于字符識(shí)別的輸電設(shè)備數(shù)字儀表異常檢測(cè)方法，其特征在于，

所述步驟2還包括：

步驟2-1，對(duì)無(wú)人機(jī)采集到的圖像進(jìn)行灰度化，得到灰度圖像；

步驟2-2，對(duì)灰度圖像進(jìn)行濾波去噪處理；

步驟2-3，對(duì)去噪后的圖像進(jìn)行二值化處理，得到二值化圖像。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于字符識(shí)別的輸電設(shè)備數(shù)字儀表異常檢測(cè)方法，其特征在于，

所述步驟3還包括：

步驟3-1，通過(guò)Hough變換檢測(cè)出預(yù)處理后數(shù)字儀表圖像中的表盤邊緣直線；

步驟3-2，根據(jù)長(zhǎng)直線的起始點(diǎn)和終結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)求出其畸變角度，并對(duì)圖像進(jìn)行校畸，將表盤矯正為正矩形。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于字符識(shí)別的輸電設(shè)備數(shù)字儀表異常檢測(cè)方法，其特征在于，

所述步驟3還包括：

步驟3-1，通過(guò)Hough變換檢測(cè)出預(yù)處理后數(shù)字儀表圖像中的表盤邊緣直線；

步驟3-2，根據(jù)長(zhǎng)直線的起始點(diǎn)和終結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)求出其畸變角度，并對(duì)圖像進(jìn)行校畸，將表盤矯正為正矩形。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于字符識(shí)別的輸電設(shè)備數(shù)字儀表異常檢測(cè)方法，其特征在于，

所述步驟3-2還包括：

根據(jù)表盤邊緣直線，遍歷其返回值得到邊緣直線的極徑和極角，將極角從弧度制轉(zhuǎn)到度，并利用兩者計(jì)算出直線的X、Y軸值，根據(jù)HoughLines函數(shù)得到該直線的起始終止坐標(biāo)，利用兩點(diǎn)坐標(biāo)求出直線相對(duì)于水平線的傾斜角并記錄傾斜角度；若直線傾斜則利用傾斜角和校畸函數(shù)對(duì)數(shù)字表盤外接矩陣圖片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，得到傾斜校正后的圖像并截取出矩形輪廓，從而將數(shù)字表盤校正為正矩形，若不傾斜則無(wú)需矯正。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于字符識(shí)別的輸電設(shè)備數(shù)字儀表異常檢測(cè)方法，其特征在于，

所述步驟4還包括：

步驟4-1，基于連通域法對(duì)表盤的字符圖像進(jìn)行分割，得到表盤上各獨(dú)立的數(shù)字字符；

步驟4-2，獲取數(shù)字字符的方向梯度直方圖作為HOG特征。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于字符識(shí)別的輸電設(shè)備數(shù)字儀表異常檢測(cè)方法，其特征在于，

所述步驟4-1還包括：

對(duì)圖像進(jìn)行連通域提取并得到連通域的信息和每個(gè)像素的標(biāo)簽，再通過(guò)將每一個(gè)連通域的信息與整個(gè)圖像的大小相比判斷是否為字符區(qū)域；

若判斷結(jié)果為是字符區(qū)域則將該連通域的信息保存到新列表并更改標(biāo)簽，利用分割函數(shù)進(jìn)行分割，并通過(guò)閉運(yùn)算填充每個(gè)字符圖像內(nèi)部的孔洞和凹處點(diǎn)；若判斷結(jié)果為不是字符區(qū)域則不做處理。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于字符識(shí)別的輸電設(shè)備數(shù)字儀表異常檢測(cè)方法，其特征在于，

所述步驟5還包括：

步驟5-1，采集數(shù)字儀表圖像數(shù)據(jù)，制作訓(xùn)練樣本集；

步驟5-2，對(duì)訓(xùn)練樣本集數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理并提取字符數(shù)據(jù)的HOG特征；

步驟5-3，基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建字符識(shí)別模型；

步驟5-4，通過(guò)訓(xùn)練樣本集對(duì)字符識(shí)別模型進(jìn)行訓(xùn)練，輸出訓(xùn)練后的字符識(shí)別模型。