用于识别电气设备的状态的方法和装置制造方法及图纸

本公开的实施例涉及用于自动识别电气设备的状态的方法和装置。该方法包括：获取所述电气设备在现场环境中的图像，其中所述电气设备设置在所述现场环境中的预定义多边形的平面上；通过将所述图像中的所述预定义多边形还原成所述预定义多边形的原貌来获得所述电气设备在现场环境中的原貌图像；以及基于所述电气设备在现场环境中的原貌图像，确定所述电气设备的状态。

【技术实现步骤摘要】
用于识别电气设备的状态的方法和装置
本公开的实施例涉及电气领域，并且更具体地涉及用于识别电气设备的状态的方法和装置。
技术介绍
电气设备的数字化监控是实现工业设备数字化管理和网络化管理的基本要素。为了便于人们对设备状态的掌控，通常的电气设备都设计了方便用户观察的其状态的部件，例如按钮的伸缩、指示灯的亮暗或颜色的变化、断路器手柄位置的改变、仪表指针指示值的变化等等。这些可视化部件对于人眼来讲很容易能识别出来，但是在自动化信息时代，我们更希望能通过电子的方法远程探测到电气设备的状态，并通过信息数字化进行智能监控和决策分析。目前已经出现了利用摄像机自动识别电气设备状态的相关方案，但是受限于现场环境的复杂多变性和摄像机自动识别性能不够稳定等因素，这一技术还没有达到实用的阶段。一般的摄像机图像识别的方法是，首先对图像进行预处理，包括颜色提取、灰阶转换、降噪处理、对比度增强等处理技术，然后扫描整幅预处理后的图像来判断是否存在与电气设备状态相关的目标图形特征，通过已知的图像识别方法，如空间匹配算法、目标边缘提取算法、颜色提取和匹配算法等工具来分析图像与电气设备目标特征的吻合程度，以此来判断电气设备的状态。这种方法的缺点是图像预处理计算量大，预处理参数需要根据实际的照明环境的不同而调整，由于需要对整幅图像进行扫描判断，计算量大，效率不高，而且在实际应用中由于受电气设备型号的多样性、环境照明的多变性、摄像机位置的不确定性等影响，造成目标识别的稳定性差，通用性不强，容易造成误判。
技术实现思路
本公开的实施例目的在于提供至少部分地解决现有技术的上述问题的方法、设备和系统。根据一些实施例，提供了一种用于识别电气设备的状态的方法。该方法包括：获取所述电气设备在现场环境中的图像，其中所述电气设备设置在所述现场环境中的预定义多边形的平面上；通过将所述图像中的所述预定义多边形还原成所述预定义多边形的原貌来获得所述电气设备在所述现场环境中的原貌图像；以及基于所述电气设备在所述现场环境中的原貌图像，确定所述电气设备的状态。在一些实施例中，该方法还包括：接收在所述原貌图像中对所述电气设备的选择，以确定所述电气设备在所述原貌图像中的位置，并作为所述电气设备的预定义位置，并且确定与所述电气设备处于第一状态相关联的第一特征图像；响应于所述电气设备的状态从所述第一状态改变到所述第二状态，获取第二原貌图像并确定与所述电气设备处于第二状态相关联的第二特征图像。在一些实施例中，所述电气设备的状态具有数字量特征，确定所述电气设备的状态包括：获取所述电气设备的预定义位置和特征图像以及与所述特征图像对应的状态；在所述原貌图像内，基于所述预定义位置搜索与所述特征图像匹配的区域；以及基于与所述特征图像对应的状态来确定所述电气设备的状态。在一些实施例中，所述电气设备的状态具有模拟量特征，并且确定所述电气设备的状态包括：获取所述电气设备的预定义位置和多个特征图像以及与所述多个特征图像分别对应的多个状态，所述多个状态对应于所述电气设备的模拟量特征的多个数值；在所述原貌图像内，基于所述预定义位置搜索与所述多个特征图像匹配的区域；在所述区域中识别所述模拟量特征的状态的指示；以及基于所述模拟量特征的状态的指示，通过所述电气设备的状态的变化与所述多个数值之间的预定义关系来确定所述电气设备的状态。根据一些实施例，提供了一种用于识别电气设备的状态的装置。该装置包括：图像采集设备，被配置为获取所述电气设备在现场环境中的图像，其中所述电气设备设置在所述现场环境中的预定义多边形的平面上；处理设备，被配置为：通过将所述图像中的所述预定义多边形还原成所述预定义多边形的原貌来获得所述电气设备在所述现场环境中的原貌图像；以及基于所述电气设备在所述现场环境中的原貌图像，确定所述电气设备的状态。根据一些实施例，提供了一种用于识别电气设备的状态的设备。该设备包括：处理单元；以及存储器，耦合至所述处理单元并且包括存储于其上的指令，所述指令在由所述处理单元执行时使所述设备执行动作，所述动作包括：接收所述电气设备在现场环境中的图像，其中所述电气设备设置在所述现场环境中的预定义多边形的平面上；通过将所述图像中的所述预定义多边形还原成所述预定义多边形的原貌来获得所述电气设备在所述现场环境中的原貌图像；以及基于所述电气设备在所述现场环境中的原貌图像，确定所述电气设备的状态。根据一些实施例，提供了一种存储有指令的计算机可读存储介质，所述指令响应于由计算设备的执行而使得所述计算设备执行动作，所述动作包括：接收电气设备在现场环境中的图像，其中所述电气设备设置在所述现场环境中的预定义多边形的平面上；将所述图像中的所述预定义多边形还原成所述预定义多边形的原貌来获得所述电气设备在所述现场环境中的原貌图像；以及基于所述电气设备在现场环境中的原貌图像，确定所述电气设备的状态。本公开的实施例可以解决相机视觉识别速度慢并且识别误判、以及识别性能容易受现场环境和相机位置改变而受影响的问题。在一些实施例中，可以实现快速稳定的相机视觉识别，使电气设备状态视觉识别数字化达到实用的阶段。在这些实施例中，相机图像识别处理计算量小，识别效率高。此外，目标识别的性能稳定，具备更高的正确率和可靠性。而且，用户可以对现场识别目标重新进行计算机现场学习，重新配置识别内容而不需要改变源程序。以这种方式，可以适应各种现场设备的型号和布局，适应各种不同的照明环境。而且，这些实施例还可以具备自动适应相机位置和角度变化的功能，对相机位置变化的宽容性大。附图说明图1示出了根据本公开的一个实施例的电气设备状态识别系统的框图；图2示出了目标在相机图像中的畸变的示意图；图3示出了如何对畸变图像进行透视校正的示意图；图4示出了根据本公开的一个实施例的可视化矩形的示意图；图5示出了根据本公开的另一实施例的可视化矩形的示意图；图6示出了根据本公开的一个实施例的用于电气设备的状态识别方法的流程图；图7示出了根据本公开的一个实施例的用于电气设备状态识别的装置的框图；以及图8示出了根据本公开的一个实施例的用于电气设备状态识别的方法的流程图。具体实施方式图1示出了根据本公开的一个实施例的用于电气设备的状态识别的系统100的框图。如图1所示，系统100包括电气设备现场120、图像采集设备140和处理设备160。电气设备现场120是电气设备所在的环境，其包括各种电气设备，包括但不限于：断路器、数码显示仪表、指针式仪表、指示灯、按钮等电气设备或部件。一般而言，这些电气设备或部件的安装位置是固定的，即，一旦安装完成不会轻易改变其位置。本公开的实施例可以利用这一特性来对电气设备的状态进行识别。图像采集设备140可以是照相机、摄像机等用于采集图像的设备。为描述方便起见，下文有时将图像采集设备简称为相机。图像采集设备140所获得图像中的断路器、数码显示仪表、指针式仪表、指示灯、按钮等是系统100或处理设备160需要识别的对象。处理设备160可以是例如计算机。由于图像采集设备140所处的位置和拍摄角度的不同，现场电气设备在相机二维投影平面上所成的像存在几何畸变。为了识别这些电气设备或部件的状态，本公开的一些实施例在电气设备现场120布置了具有预定义多边形形状的参照物。例如，可以在电气设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于识别电气设备的状态的方法，包括：获取所述电气设备在现场环境中的图像，其中所述电气设备设置在所述现场环境中的预定义多边形的平面上；通过将所述图像中的所述预定义多边形还原成所述预定义多边形的原貌来获得所述电气设备在所述现场环境中的原貌图像；以及基于所述电气设备在所述现场环境中的原貌图像，确定所述电气设备的状态。

【技术特征摘要】
1.一种用于识别电气设备的状态的方法，包括：获取所述电气设备在现场环境中的图像，其中所述电气设备设置在所述现场环境中的预定义多边形的平面上；通过将所述图像中的所述预定义多边形还原成所述预定义多边形的原貌来获得所述电气设备在所述现场环境中的原貌图像；以及基于所述电气设备在所述现场环境中的原貌图像，确定所述电气设备的状态。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定义多边形是矩形，并且所述矩形的顶点的坐标已知。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述现场环境包括以下至少一项：具有所述预定义多边形的形状的可视化框架；和设置在所述预定义多边形的顶点处的可视化标签。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述电气设备设置在预定义多边形内。5.根据权利要求1所述的方法，还包括：接收在所述原貌图像中对所述电气设备的选择，以确定所述电气设备在所述原貌图像中的位置，并作为所述电气设备的预定义位置，并且确定与所述电气设备处于第一状态相关联的第一特征图像；以及响应于所述电气设备的状态从所述第一状态改变到所述第二状态，获取第二原貌图像并确定与所述电气设备处于第二状态相关联的第二特征图像。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述电气设备的状态具有模拟量特征，所述第一状态和所述第二状态对应于所述电气设备的模拟量特征的第一数值和第二数值，并且所述电气设备的状态的变化与所述第一数值和第二数值具有预定义关系。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述电气设备的状态具有数字量特征，确定所述电气设备的状态包括：获取所述电气设备的预定义位置和特征图像以及与所述特征图像对应的状态；在所述原貌图像内，基于所述预定义位置搜索与所述特征图像匹配的区域；以及基于与所述特征图像对应的状态来确定所述电气设备的状态。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述电气设备的状态具有模拟量特征，并且确定所述电气设备的状态包括：获取所述电气设备的预定义位置和多个特征图像以及与所述多个特征图像分别对应的多个状态，所述多个状态对应于所述电气设备的模拟量特征的多个数值；在所述原貌图像内，基于所述预定义位置搜索与所述多个特征图像匹配的区域；在所述区域中识别所述模拟量特征的状态的指示；以及基于所述模拟量特征的状态的指示，通过所述电气设备的状态的变化与所述多个数值之间的预定义关系来确定所述电气设备的状态。9.一种用于识别电气设备的状态的装置，包括：图像采集设备，被配置为获取所述电气设备在现场环境中的图像，其中所述电气设备设置在所述现场环境中的预定义多边形的平面上；处理设备，被配置为：通过将所述图像中的所述预定义多边形还原成所述预定义多边形的原貌来获得所述电气设备在所述现场环境中的原貌图像；以及基于所述电气设备在所述现场环境中的原貌图像，确定所述电气设备的状态。10.根据权利要求9所述的装置，其中所述预定义多边形是矩形，并且所述矩形的顶点的坐标已知。11.根据权利要求9所述的装置，其中所述现场环境包括以下至少一项：具有所述预定义多边形的形状的可视化框架；和设置在所述预定义多边形的顶点处的可视化标签。12.根据权利要求9所述的装置，其中所述电气设备设置在预定义多边形内。13.根据权利要求9所述的装置，其中所述处理设备还被配置为：接收在所述原貌图像中对所述电气设备的选择，以确定所述电气设备在所述原貌图像中的位置，并作为所述电气设备的预定义位置，并且确定与所述电气设备处于第一状态相关联的第一特征图像；以及响应于所述电气设备的状态从所述第一状态改变到所述第二状态，获取第二原貌图像并确定与所述电气设备处于第二状态相关联的第二特征图像。14.根据权利要求13所述的装置，其中所述电气设备的状态具有模拟量特征，所述第一状态和所述第二状态指示所述电气设备的模拟量特征的第一数值和第二数值，所述电气设备的状态的变化与所述第一数值和第二数值具有预定义关系。15.根据权利要求9所述的装置，其中所述电气设备的状态具有数字量特征，确定所述电气设备的状态包括：获取所述电气设备的预定义位置和特征图像以及与所述特征图像对应的状态；在所述原貌图像内，基于所述预定义位置搜索与所述特征图像匹配的区域；以及基于与所述特征图像对应的状态来确定所述电气设备的状态。16.根据权利要求9所述的装置，其中所述电气设备的状态具有模拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：费维和，E·德雷纳，F·皮洛，P·劳林，
申请(专利权)人：施耐德电气工业公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR