一种开关设备巡检图像分割配置处理方法技术

本发明专利技术的一种开关设备巡检图像分割配置处理方法的技术方案，通过关系型数据库实现对设备区域分割和图像处理流程的配置，可用于移动式变电站机器人巡检电力开关设备的作业过程中，支持自动通过视频图像方式实时提取设备参数和状态，实现了无人化智能化，提升了对于巡检作业的效率及可靠性。

An Image Segmentation and Configuration Processing Method for Patrol Inspection of Switchgear

A technical scheme of image segmentation and configuration processing method for patrol inspection of switchgear according to the present invention realizes device region segmentation and image processing flow configuration through relational database, which can be used in the operation process of mobile substation robot patrol inspection of power switchgear, supports automatic real-time extraction of device parameters and states through video image, and realizes unmanned intellectualization. It improves the efficiency and reliability of inspection work.

【技术实现步骤摘要】
一种开关设备巡检图像分割配置处理方法
本专利技术涉及一种用于智能变电站领域的开关设备巡检图像分割配置处理方法。
技术介绍
机器视觉技术采用图像处理算法分析和处理图像，在智能监控、信息检索以及移动机器人等众多领域具有广阔的应用前景。在电力行业，机器视觉技术的应用已经有一些成功的案例。尤其在红外图像的分析方面已经取得了一些较为显著的进展。可以通过图像分析技术得出绝缘结构件的温度分布从而判断是否存在绝缘下降、过热等设备缺陷；同时在架空线路的巡线、仪表判读方面也有非常成功的应用。变电站巡检机器人可自动地对变电站重要电气设备及场景的三维图像的进行感知、识别、分析，进而检测系统在特定环境中的运行状况，得出检测结果。通过设计必要的算法即可实现电力仪表视觉识别、可实现开关刀闸的状态识别、变电站电气设备红外视觉在线检测及变电站环境视觉监控功能。电力开关设备是变电站中数量最多、最为关键的设备之一，对电力开关设备的自动巡检作业时变电站巡检过程中非常重要的任务。由于开关设备中布置的仪表非常多，相互差异非常大，此前的对于开关设备图像处理算法主要集中于特定类型的仪表的处理流程和参数等进行研究，无法应对灵活多样的实际处理任务。鉴于实际电力开关设备的显著差异性、多样性，为了实现自动的电力开关设备巡检作业，有必要设计一种对开关设备的配置模型或配置策略方法，使其可以良好表达设备之间的差异性，能够自动适应灵活多变的巡检作业任务。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种开关设备巡检图像分割配置处理方法，采用本方法能够对电力开关设备的各个元器件进行有效智能识别。实现上述目的的一种技术方案是：一种开关设备巡检图像分割配置处理方法，包括摄像器材和图像处理系统，以及在图像处理系统中预设的设备配置模型、设备区域配置模型、区域元器件模型和基础元器件配置模型，包括如下步骤：步骤一：摄像步骤，所述图像处理系统调用所述设备配置模型和所述设备区域配置模型，操纵所述摄像器材对目标设备开关区域进行拍摄，然后将影像传输至所述图像处理系统；步骤二：图像分割步骤，所述图像处理系统通过所述设备区域配置模型，在拍摄的影像中快速切割出所述区域元器件模型所对应需要识别的基本图像区域；步骤三：元器件定义步骤，所述图像处理系统通过所述区域元器件模型，在分割完毕的每个基本图像区域内，定义各个元器件在基本图像区域中的相对位置，以及所对应的元器件的类别；步骤四：参数识别步骤，所述图像处理系统通过所述基础元器件配置模型，对识别完毕的各个元器件进行参数识别。进一步的，所述摄像器材设置在巡检机器人上。进一步的，每个所述设备配置模型下与多个所述设备区域配置模型对应。进一步的，所述设备区域配置模型定义了包扩对于摄像器材相对于开关设备的姿态、距离、俯仰和位置的参数。进一步的，所述基础元器件配置模型包括器件图像处理流程配置模型和器件参数配置模型，所述图像处理系统根据所述器件图像处理流程配置模型对画面进行图像处理，所述图像处理系统根据所述器件参数配置模型对元器件的具体参数进行识别。本专利技术的一种开关设备巡检图像分割配置处理方法的技术方案，通过关系型数据库实现对设备区域分割和图像处理流程的配置，可用于移动式变电站机器人巡检电力开关设备的作业过程中，支持自动通过视频图像方式实时提取设备参数和状态，实现了无人化智能化，提升了对于巡检作业的效率及可靠性。具体实施方式为了能更好地对本专利技术的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例并结合附图进行详细地说明：本专利技术的一种开关设备巡检图像分割配置处理方法，包括摄像器材和图像处理系统，以及在图像处理系统中预设的设备配置模型、设备区域配置模型、区域元器件模型和基础元器件配置模型。其中摄像器材设置在巡检机器人上，摄像器材及巡检机器人接受图像处理系统的遥控。其具体步骤如下：步骤一：摄像步骤，图像处理系统调用设备配置模型和设备区域配置模型，操纵摄像器材对目标设备开关区域进行拍摄，然后将影像传输至图像处理系统。设备配置模型包含了所有的开关设备列表及其主要设备信息；每个设备配置模型可以对应多个设备区域配置模型，每个设备区域配置模型包含了定义摄像时巡检机器人及相机相对于开关设备的姿态，包括距离、俯仰、位置等参数。步骤二：图像分割步骤，图像处理系统通过设备区域配置模型，在拍摄的影像中快速切割出区域元器件模型所对应需要识别的基本图像区域。步骤三：元器件定义步骤，图像处理系统通过区域元器件模型，在分割完毕的每个基本图像区域内，定义各个元器件在基本图像区域中的相对位置，以及所对应的元器件的类别。一个基本图像区域通常包含若干个表示开关设备状态信息或运行参数的基本元器件，在区域器件配置项中应定义所有器件在摄像区域中的相对位置，以及所对应的器件的类别，以便确定所需采取的图像处理算法和所需提取的参数。步骤四：参数识别步骤，图像处理系统通过基础元器件配置模型，对识别完毕的各个元器件进行参数识别。由于电力系统的实际器件门类众多，品种繁杂，所以采用分类管理的方式对具有共同属性的器件进行分类，便于器件管理和系统维护，系统采用了大类-子类-器件的3级分类方法，不管分类体系如何建立，最基本的器件必须是不可再细分的具体器件，在外观、功能和识别处理流程等方面必须一致。基础元器件配置模型包括器件图像处理流程配置模型和器件参数配置模型。图像处理系统根据器件图像处理流程配置模型对画面进行图像处理，图像处理流程配置模型定义了图像处理过程及参数。图像处理系统根据器件参数配置模型对元器件的具体参数进行识别。另可设置巡检参数记录模型，该模型可将从特定设备、特定器件中提取的特定参数存储下来，使得巡检识别结果可以被灵活检索。本
中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本专利技术，而并非用作为对本专利技术的限定，只要在本专利技术的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本专利技术的权利要求书范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关设备巡检图像分割配置处理方法，包括摄像器材和图像处理系统，以及在图像处理系统中预设的设备配置模型、设备区域配置模型、区域元器件模型和基础元器件配置模型，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：摄像步骤，所述图像处理系统调用所述设备配置模型和所述设备区域配置模型，操纵所述摄像器材对目标设备开关区域进行拍摄，然后将影像传输至所述图像处理系统；步骤二：图像分割步骤，所述图像处理系统通过所述设备区域配置模型，在拍摄的影像中快速切割出所述区域元器件模型所对应需要识别的基本图像区域；步骤三：元器件定义步骤，所述图像处理系统通过所述区域元器件模型，在分割完毕的每个基本图像区域内，定义各个元器件在基本图像区域中的相对位置，以及所对应的元器件的类别；步骤四：参数识别步骤，所述图像处理系统通过所述基础元器件配置模型，对识别完毕的各个元器件进行参数识别。

【技术特征摘要】
1.一种开关设备巡检图像分割配置处理方法，包括摄像器材和图像处理系统，以及在图像处理系统中预设的设备配置模型、设备区域配置模型、区域元器件模型和基础元器件配置模型，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：摄像步骤，所述图像处理系统调用所述设备配置模型和所述设备区域配置模型，操纵所述摄像器材对目标设备开关区域进行拍摄，然后将影像传输至所述图像处理系统；步骤二：图像分割步骤，所述图像处理系统通过所述设备区域配置模型，在拍摄的影像中快速切割出所述区域元器件模型所对应需要识别的基本图像区域；步骤三：元器件定义步骤，所述图像处理系统通过所述区域元器件模型，在分割完毕的每个基本图像区域内，定义各个元器件在基本图像区域中的相对位置，以及所对应的元器件的类别；步骤四：参数识别步骤，所述图像处理系统通过所述基础元器件配置模型，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟峰，冯文俊，朱炯，李文雯，施炜军，沙征，刘苏，胡水莲，金琪，范进军，潘麟，吴佳珉，程肖肖，张坤，赵茜，徐旭东，周琪，赵一冰，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，上海服泽能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31