变电站巡检机器人的仪表定位方法技术

本发明专利技术提供的一种变电站巡检机器人的仪表定位方法，包括预备阶段和正式巡检阶段，预备阶段为：变电站巡检机器人采集仪表图像作为模板图，人工标定出各模板图中仪表的位置信息，利用各模板图分别训练相关滤波器；正式巡检阶段为：读取巡检图像，对巡检图像提取HOG特征，利用相关滤波器计算出响应地图，得到仪表位置。利用相关滤波器来进行仪表定位，相关滤波器是利用整个目标区域图像进行计算，从而对空间信息利用较为充分，对于仪表定位问题，仪表不存在明显形状、尺度和旋转变化，且HOG对图像的空间结构信息保留较好。与SURF、SIFT等基于特征点的方法相比，不容易受到部分点的影响，鲁棒性更好，且实时性更好。

Instrument Location Method of Substation Patrol Robot

The instrument positioning method of the substation patrol robot provided by the invention includes the preparatory stage and the formal patrol stage. The preparatory stage is: the substation patrol robot collects the instrument image as a template map, manually calibrates the position information of the instrument in each template map, and uses each template map to train the relevant filters separately; The stage of patrol inspection is reading patrol image, extracting HOG features from patrol image, calculating response map by correlation filter, and obtaining instrument position. In order to make full use of spatial information, correlation filter is used to calculate the image of the whole target area. For the problem of instrument positioning, there are no obvious changes in shape, scale and rotation of the instrument, and HOG keeps the spatial structure information of the image well. Compared with SURF, SIFT and other methods based on feature points, they are not easily affected by some points, and have better robustness and real-time performance.

【技术实现步骤摘要】
变电站巡检机器人的仪表定位方法
本专利技术涉及仪表定位
，具体涉及变电站巡检机器人的仪表定位方法。
技术介绍
近年来，国家大力推行变电站智能巡检机器人的发展，利用巡检机器人代替人工进行巡检可以降低人员危险、工作强度并提高巡检效率。智能巡检机器人能否靠运行的关键之一就是在于其视觉处理系统能否准确地识别出仪表的读数。智能巡检机器人按照预先设定的巡检路线对各类仪表进行巡检，主要靠拍摄可见光或红外图像，传回后台利用图像处理和计算机视觉技术完成仪表信息的判别。在其视觉处理部分，仪表的巡检主要分为两步：一是仪表的定位，即从机器人拍摄的图像中找到仪表的位置；二是仪表的读数或外观的检测。仪表定位的准确性对巡检结果有较大影响。在《一种适用于变电站巡检机器人的仪表识别算法》(房桦，明智强，周云峰等，自动化与仪表)中提出了一种基于SIFT算法的仪表定位方法，通过预先建立仪表模板库，利用SIFT特征来匹配待识别图中的仪表，从而得到仪表的位置。但SIFT特征计算量大，时间复杂度较高，且对光照、阴影和污渍敏感，容易出现特征点数量过少而匹配错误。在《变电站智能巡检系统仪表定位算法设计与实现》(吕瑞峰,王财,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变电站巡检机器人的仪表定位方法，其特征在于：包括预备阶段和正式巡检阶段，所述预备阶段为：变电站巡检机器人采集仪表图像作为模板图，人工标定出各模板图中仪表的位置信息，利用各模板图分别训练相关滤波器；所述正式巡检阶段为：读取巡检图像，对巡检图像提取HOG特征，利用相关滤波器计算出响应地图，得到仪表位置。

【技术特征摘要】
1.一种变电站巡检机器人的仪表定位方法，其特征在于：包括预备阶段和正式巡检阶段，所述预备阶段为：变电站巡检机器人采集仪表图像作为模板图，人工标定出各模板图中仪表的位置信息，利用各模板图分别训练相关滤波器；所述正式巡检阶段为：读取巡检图像，对巡检图像提取HOG特征，利用相关滤波器计算出响应地图，得到仪表位置。2.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人的仪表定位方法，其特征在于：所述预备阶段具体为：S11、变电站巡检机器人根据预先规划的路径进行巡检，定点停车采集仪表图像，将采集的仪表图像作为模板图；S12、根据模板图人工标定出仪表位置信息及目标区域作为预设参数，并记录相关数据；S13、扩展目标区域范围大小，分别提取模板图中的目标区域作为训练图像；S14、利用每个模板图提取出的训练图像提取HOG特征，分别训练相关滤波器，按照对应编号保存相关滤波器参数。3.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人的仪表定位方法，其特征在于：所述正式巡检阶段具体为：S21、读取巡检机器人实时采集传回的巡检图像以及相应设备编号；S22、按照设备编号读入相关滤波参数器参数及预设目标位置信息；S23、对巡检图像提取HOG特征；S24、根据HOG特征的图像，利用相关滤波器计算响应地图；S25、计算出响应地图中的最大响应值位置；S26、获取仪表图像。4.根据权利要求1-3任意一项所述的变电站巡检机器人的仪表定位方法，其特征在于：所述人工标定出各模板图中仪表的位置信息具体为：对采集的模板图人为标定出仪表中心(x,y),以及仪表范围尺度[w,h]，按照仪表对应编号存入相应参数文件供后续检测过程使用。5.根据权利要求4所述的变电站巡检机...

【专利技术属性】
技术研发人员：米建勋，杨清云，邓欣，邓力，李林洁，彭松璧，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，重庆西电普华智能机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50