[發明專利]一種基于變電站巡檢圖像的六氟化硫儀表自動讀數方法

在審

• 申請號: 202210367935.8
• 申請日: 2022-04-08
• 公開（公告）號: CN114863409A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 黃緒勇;趙李強
• 申請（專利權）人: 昆明能訊科技有限責任公司
• 主分類號: G06V20/62
• 分類號: G06V20/62;G06V10/82;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

本發明公開了一種基于變電站巡檢圖像的六氟化硫儀表自動讀數方法，將獲取到的儀表盤的圖像數據進行標注，然后用標注數據對yo l ov5物體檢測模型進行訓練，使用訓練得到的檢測模型對實時變電站巡檢圖像進行儀表盤檢測，定位出儀表盤區域并區分出六氟化硫儀表，然后對切割出來的六氟化硫儀表盤區域進行刻度檢測定位，對刻度的檢測結果進行排序并通過直線段將兩個相鄰的刻度相連，得到連線與指針相交點p點；通過算法計算出p點在兩個相鄰刻度之間相對于左刻度的偏移量在兩個刻度之間連線長度的比例，進而計算出當前指針的讀數。本發明有效的解決了各種復雜場景下變電站巡視圖像中六氟化硫儀表盤自動讀數問題，提升了變電站自動巡檢能力和巡檢效率。

技術領域

本方法涉及變電站運維巡視，屬于計算機視覺技術領域，具體涉及一種基于變電站巡檢圖像的六氟化硫儀表自動讀數方法。

技術背景

隨著人工智能計算機視覺技術的不斷發展，很多視覺技術已經達到了工程化應用的程度，很多計算機視覺技術被應用到了變電站運維巡視工作中。六氟化硫主要用于消弧及絕緣，SF6斷路器如果壓力過低，當壓力低于報警值時閉鎖分合閘，壓力低斷路器無法實現分閘斷路器不能分合，需要拉上級電源屬于緊急缺陷不及時處理就會出現事故，所以需要每月進行巡檢，壓力低時及時進行補氣。目前變電站的六氟化硫儀表盤為指針式儀表，無法實現儀表讀數的自動記錄，需要大量的人為干預，增加了變電站的運維巡視成本，同時無法實現高效實時的巡檢。

發明內容

為解決上述現有技術存在的缺陷和不足，本發明旨在提供一種基于變電站巡檢圖像的六氟化硫儀表自動讀數方法，用于解決各種復雜場景下變電站巡視圖像中六氟化硫儀表盤自動讀數問題，提升變電站自動巡檢能力和巡檢效率，大幅地降低了變電站電力系統維護成本。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于變電站巡檢圖像的六氟化硫儀表自動讀數方法，利用圖像識別方法，通過刻度連線與指針相交點定位儀表進行讀數的方法進行自動讀數，具體包括以下步驟：

步驟一，獲取變電站巡視圖像數據，對圖像數據進行分類，篩選六氟化硫儀表盤圖像；

步驟二，通過人工標記的方法對六氟化硫儀表盤圖像進行表盤和刻度標注，并用標注數據對yolov5物體檢測模型進行訓練；

步驟三，利用訓練完成的yolov5模型實時檢測變電站巡檢圖像，使用表盤檢測模型分割出儀表盤圖像區域并確定儀表盤類別，再用刻度檢測模型檢測儀表盤圖像中刻度的位置及類別，按照刻度類別對刻度區域進行升序排序；

步驟四，以圖像左上點為坐標原點建立坐標系，通過直線段將兩個相鄰的刻度相連，得到連線區域和指針區域的重疊部分在橫軸，豎軸方向的均值作為相交點p的坐標；

步驟五，計算p點在兩個相鄰刻度之間相對于左刻度的偏移量并計算偏移量長度占兩個刻度之間連線長度的比例進而計算出當前指針的讀數。

進一步地，所述自動讀數計算方法為：

d₁：p點在兩個相鄰刻度之間相對于左刻度的偏移距離(單位：像素)；

d₂：p點在兩個相鄰刻度之間相對于右刻度的偏移距離(單位：像素)；

V₁：左刻度數值；

V₂：右刻度數值。

進一步地，步驟三中所述使用表盤檢測模型分割出儀表盤圖像區域并確定儀表盤類別具體用于實時篩選六氟化硫儀表盤圖像；所述刻度類別具體為表盤上讀數數值。

進一步地，所述步驟四中P點是V₁和V₂之間線段與指針相交區域S在平面上的中心點。