一种识别模拟指针式仪表读数的电力巡检方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种识别模拟指针式仪表读数的电力巡检方法和装置，该发明专利技术包括利用HOG特征和最优化的SVM模型预测待测仪表在图像中的位置，完成取图过程；利用SIFT指针重建方法读取表盘示数。本发明专利技术不仅克服了变电站中对于模拟仪表读数工作上人力、物力、财力疲于调配的问题，而且克服了相机拍照角度必须垂直于仪表盘平面的限制和复杂刻度仪表或不均匀刻度仪表的读数困难问题，同时对于不同环境、不同光照条件下的扰动，本方法也具备很强的鲁棒性。

An Electric Patrol Inspection Method and Device for Recognizing Analog Pointer Instrument Reading

【技术实现步骤摘要】
一种识别模拟指针式仪表读数的电力巡检方法和装置
本专利技术属于指针仪表领域，更具体地，涉及一种识别模拟指针式仪表读数的电力巡检方法和装置。
技术介绍
鉴于模拟指针仪表具有优秀的抗电磁干扰能力，模拟指针仪表在电力系统中得到了广泛应用。对电力系统中模拟仪表的实时监控工作，其意义在于，及时发现某些参数超标，进而避免整个电力系统的安全隐患和巨大的经济利益损失。目前，主要的电力巡检手段是人工巡检，这种方式不仅效率低，出错率高，还需要很高的成本去培养和雇佣熟练的巡检工人。因此，研发能够自行定位待测模拟仪表并能读取仪表示数的装置成为了近20年来电力系统的一个主要研究课题。用自动巡检替代人工巡检，用计算机视觉的理论与技术替代人眼的读表过程，收获的是很高的工作效率，在降低读数出错率的同时，也削减了电力系统的人工开销，确保电力系统安全运行，并产生更大的经济利益。电力巡检装置利用红外、声、光等不同类型的传感器，基于不同原理实现自主导航并定位，在固定位置拍摄仪表图片，再将仪表图片经过无线传输手段上传到后台，在后台中使用计算机视觉的理论与方法，完成读取示数工作，同样的，模拟仪表的示数识别方法也各有不同。对于大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种识别模拟指针式仪表读数的电力巡检方法，其特征在于，包括：(1)通过提取训练集和测试集中图片的HOG特征，构建最优SVM分类模型；(2)提取待测仪表的候选矩形框，并对所有候选矩形框进行HOG特征提取后，采用上述SVM模型识别仪表矩形框，进而获取放大后的刻度清晰的仪表图片D2；(3)利用SIFT方法将仪表图片D2上的指针位置重建在标准仪表平面图片D3上，识别待测仪表的读数。

【技术特征摘要】
1.一种识别模拟指针式仪表读数的电力巡检方法，其特征在于，包括：(1)通过提取训练集和测试集中图片的HOG特征，构建最优SVM分类模型；(2)提取待测仪表的候选矩形框，并对所有候选矩形框进行HOG特征提取后，采用上述SVM模型识别仪表矩形框，进而获取放大后的刻度清晰的仪表图片D2；(3)利用SIFT方法将仪表图片D2上的指针位置重建在标准仪表平面图片D3上，识别待测仪表的读数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，上述步骤(1)包括如下具体步骤：(1.1)从训练集中提取正负样本的HOG特征向量xi，用yi∈{-1,1}标注训练样本的标签：-1表示背景负例，1表示表盘正例；(1.2)采用带松弛变量的线性SVM对训练集中的样本进行训练，获取最初的SVM分类模型；(1.3)利用上述获取的SVM分类模型检验测试集样本，将测试集中分类错误的样本添加到训练集，获取最终优化的SVM模型。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，上述步骤(2)包括具体如下步骤：(2.1)根据已有的待测仪表空间信息，调节成像装置的角度，获取初次图片D1的采集；(2.2)使用SelectiveSearch方法在图片D1中选择待检测区域；(2.3)对上述待检测区域中包含的所有矩形窗图像进行HOG特征提取及SVM模型分类判决，直至被判决为仪表的矩形框出现；(2.4)再次微调成像装置，使上述仪表矩形框中的待测仪表中心Pc(xc,yc)与相机的成像中心P(x,y)之间的偏移最小化后，聚焦采集放大的仪表图片D2。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的SVM模型分类判决方式为：(2.3.1)当SVM预测值大于0，对应的矩形窗为仪表矩形框；当SVM预测值小于0，对应的矩形窗为背景矩形框；(2.3.2)判决仪表矩形框个数不唯一时，执行非极大值抑制与BoundingBox回归过程，拟合出唯一的仪表矩形框；判决仪表矩形框个数为0时，返回步骤(2.1)，直至判决出仪表矩形框。5.如权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄剑，王浚哲，晏箐阳，周铭，肖华，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42