变压器铭牌信息采集方法及智能采集系统技术方案

本发明专利技术公开了一种变压器铭牌信息采集方法，包括使用摄像设备获取变压器铭牌图像；采用轻量化神经网络图像识别程序在变压器图像采集现场对变压器铭牌图像进行分割，分割出变压器铭牌图像中的字符小图片；采用PCAnet网络计算机程序对步骤2的字符小图片进行识别，将字符小图片转换为字符；将步骤3得到的变压器铭牌信息进行登记。本发明专利技术还公开了2种变压器铭牌信息智能采集系统。本发明专利技术在变压器铭牌现场取像后，将铭牌信息的识别分成两步，大大减少了传输的图像数据，使得字符识别更加高效，后台的字符识别结果返回到变压器图像采集现场，便于核对字符识别结果，确保采集的变压器铭牌信息准确无误。

Transformer nameplate information collection method and intelligent collection system

【技术实现步骤摘要】
变压器铭牌信息采集方法及智能采集系统
本专利技术属于变压器铭牌识别领域，具体涉及一种配电变压器铭牌信息智能采集系统。
技术介绍
配电变压器的信息采集是实现电网信息化的首要工作。变压器铭牌信息获取要求准确，采集方便。变压器通常距地高度3米，通过肉眼难以看清变压器铭牌信息，由于观察角度和光线原因，即使使用单反相机等工具也很难获取到比较准确的铭牌信息。在铭牌识别上，传统的基于OpenCV的铭牌定位效果显著，但是后续需要进行字符模板匹配以及识别等，操作繁琐。而现在神经网络在识别图像字符领域效果显著，通过添加训练好的CNN网络模型在设备软件上，实现铭牌信息识别的高准确性，但是训练较好的CNN网络模型需要花费大量时间和样本，并且汉字结构复杂，样本库庞大，计算规模也会增大，算法时间复杂度会显著上升，不适合在移动便携设备上运行。因此，研究一种信息采集工具以及高效的识别算法解决变压器铭牌信息物理上难以采集、不易获取变压器铭牌的结构化信息的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述问题，提供变压器铭牌信息采集方法及智能采集系统，在变压器铭牌现场取像后，将铭牌信息的识别分成两步，利用轻量化神经网络图像识别程序在变压器图像采集现场对变压器铭牌图像进行分割，分割出变压器铭牌图像中的字符小图片后，再将分割得到的字符小图片传输到后台服务器将字符小图片转换为字符从而得到变压器铭牌结构化信息，减少了传输的图像数据，并便于现场核对，提高字符识别的效率和准确度。本专利技术的技术方案是变压器铭牌信息采集方法，包括以下步骤，步骤1：采用摄像设备获取变压器铭牌图像；步骤2：采用轻量化神经网络图像识别程序在变压器图像采集现场对变压器铭牌图像进行分割，分割出变压器铭牌图像中的字符小图片；步骤3：采用PCAnet网络计算机程序对步骤2的字符小图片进行识别，将字符小图片转换为字符；步骤4：将步骤3得到的变压器铭牌信息进行登记。步骤4之前，还包括人工对步骤3得到的变压器铭牌字符信息进行核对，确保转换得到的变压器铭牌字符信息与实际相符后执行步骤4，若转换得到的变压器铭牌字符信息与实际不相符，则对PCAnet网络计算机程序进行再训练，执行步骤1。Fast-MobileNet轻量化网络包括多个下采样卷积层、池化层、多个上采样卷积层和分类器，多个下采样卷积层、池化层、多个上采样卷积层、分类器前后依次连接，跳跃连接将下采样层的输出经过特征卷积后连接到上采样层形成残差单元。利用上述的变压器铭牌信息采集方法的变压器铭牌信息智能采集系统，包括伸缩取像装置、无线路由器、服务器，伸缩取像装置包括可伸缩的杆体，设置在杆体上的微处理器和分别与其连接的摄像头、存储器、显示屏、DTU模块；DTU模块经无线网络与无线路由器通讯连接，服务器与路由器连接；存储器存储有轻量化神经网络图像识别程序，轻量化神经网络图像识别程序被微处理器执行时，实现变压器铭牌信息采集方法的步骤2，即对变压器铭牌图像进行分割，分割出变压器铭牌图像中的字符小图片；服务器中存储有PCAnet网络计算机程序，PCAnet网络计算机程序被服务器的处理器执行时，实现变压器铭牌信息采集方法的步骤3，即对字符小图片进行识别，将字符小图片转换为字符。变压器铭牌信息智能采集系统还包括补光灯，补光灯经继电器与微处理器连接。变压器铭牌信息智能采集系统还包括手持终端，手持终端经无线网络与DTU模块连接。另外一种变压器铭牌信息智能采集系统，包括手持终端、无线路由器、服务器，手持终端经无线网络与无线路由器通讯连接，服务器与无线路由器连接；手持终端带有摄像头，手持终端存储有轻量化神经网络图像识别程序，轻量化神经网络图像识别程序被手持终端的处理器执行时，实现变压器铭牌信息采集方法的步骤2，即对变压器铭牌图像进行分割，分割出变压器铭牌图像中的字符小图片；服务器中存储有PCAnet网络计算机程序，PCAnet网络计算机程序被服务器的处理器执行时，实现变压器铭牌信息采集方法的步骤3，即对字符小图片进行识别，将字符小图片转换为字符。相比现有技术，本专利技术的有益效果：1)本专利技术的方法在变压器铭牌现场取像后，将铭牌信息的识别分成两步，在变压器现场分割出变压器铭牌图像中的字符小图片后，再将分割得到的字符小图片传输到后台服务器将字符小图片转换为字符从而得到变压器铭牌信息；现场进行字符小图片分割后再进行后台字符识别大大减少了传输的图像数据，使得字符识别更加高效，后台的字符识别结果返回到变压器图像采集现场，便于核对字符识别结果，确保采集的变压器铭牌信息准确无误；2)用于分割出字符图像的Fast-MobileNet轻量化网络程序相比CNN神经网络等图像识别算法参数更少，速度更快，便于在便携设备上运行；3)可调节长度的伸缩取像装置便于对不同高度的变压器铭牌进行拍照取像，方便实用。4)系统可扩展性强，本专利技术将采集任务和后端字符识别任务进行分离，这为后续进行修改和重建提供的便利，增强了系统的内聚性，降低了整体的耦合性，方便以后扩展更多的功能。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1为本专利技术的方法的流程示意图。图2为伸缩取像装置的结构示意图。图3为伸缩取像装置的电路结构框图。图4为Fast-MobileNet轻量化网络的结构示意图。图5为PCAnet网络的结构示意图。图6为摄像头拍摄的变压器铭牌图。图7为分割出的字符图片示意图。附图标记说明：伸缩取像装置1、微处理器101、摄像头102、存储器103、显示屏104、DTU模块105、补光灯106、杆体107、无线路由器2、服务器3、手持终端4。具体实施方式实施例一如图1所示，变压器铭牌信息采集方法，包括以下步骤，步骤1：采用摄像设备获取变压器铭牌图像；步骤2：采用Fast-MobileNet轻量化网络图像识别程序在变压器图像采集现场对变压器铭牌图像进行分割，分割出变压器铭牌图像中的字符小图片，如图7所示；步骤3：采用PCAnet网络计算机程序对步骤2的字符小图片进行识别，将字符小图片转换为字符；步骤4：人工对步骤3得到的变压器铭牌字符信息进行核对，确保转换得到的变压器铭牌字符信息与实际相符后执行步骤4，若转换得到的变压器铭牌字符信息与实际不相符，则对PCAnet网络计算机程序进行再训练，训练后执行步骤1。步骤5：将步骤3得到的变压器铭牌信息进行登记。如图2-3所示，变压器铭牌信息智能采集系统，包括伸缩取像装置1、无线路由器2、服务器3，伸缩取像装置1包括可伸缩的杆体107，设置在杆体107上的微处理器101和分别与其连接的摄像头102、存储器103、显示屏104、DTU模块105；DTU模块105经无线网络与无线路由器2通讯连接，服务器3与无线路由器2连接；存储器103存储有轻量化神经网络图像识别程序，轻量化神经网络图像识别程序被微处理器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.变压器铭牌信息采集方法，其特征在于，包括以下步骤，/n步骤1：使用摄像设备获取变压器铭牌图像；/n步骤2：采用轻量化神经网络图像识别程序在变压器图像采集现场对变压器铭牌图像进行分割，分割出变压器铭牌图像中的字符小图片；/n步骤3：采用PCAnet网络计算机程序对步骤2的字符小图片进行识别，将字符小图片转换为字符；/n步骤4：将步骤3得到的变压器铭牌信息进行登记。/n

【技术特征摘要】
1.变压器铭牌信息采集方法，其特征在于，包括以下步骤，
步骤1：使用摄像设备获取变压器铭牌图像；
步骤2：采用轻量化神经网络图像识别程序在变压器图像采集现场对变压器铭牌图像进行分割，分割出变压器铭牌图像中的字符小图片；
步骤3：采用PCAnet网络计算机程序对步骤2的字符小图片进行识别，将字符小图片转换为字符；
步骤4：将步骤3得到的变压器铭牌信息进行登记。


2.根据权利要求1所述的变压器铭牌信息采集方法，其特征在于，步骤4之前，还包括人工对步骤3得到的变压器铭牌字符信息进行核对，确保转换得到的变压器铭牌字符信息与实际相符后执行步骤4，若转换得到的变压器铭牌字符信息与实际不相符，则对PCAnet网络计算机程序进行再训练，执行步骤1。


3.根据权利要求1所述的变压器铭牌信息采集方法，其特征在于，所述轻量化神经网络图像识别程序为Fast-MobileNet轻量化网络，Fast-MobileNet轻量化网络包括多个下采样卷积层、池化层、多个上采样卷积层和分类器，多个下采样卷积层、池化层、多个上采样卷积层、分类器前后依次连接，跳跃连接将下采样层的输出经过特征卷积后连接到上采样层形成残差单元。


4.利用权利要求1-3任意一项所述的变压器铭牌信息采集方法的变压器铭牌信息智能采集系统，其特征在于，包括伸缩取像装置、无线路由器、服务器，伸缩取像装置包括可伸缩的杆体，设置在杆体上的微处理器和分别与其连接的摄像头、存储器、显示屏、DTU模块；DTU模块经无线网络与无线路由器通讯连接，服务器与路由器连接；存储器存储有轻量化神经网络图像识别程序...

【专利技术属性】
技术研发人员：但志平，李奥，李碧涛，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42