识别保护压板投退状态的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种识别保护压板投退状态的方法及系统，该方法包括：在模板图像中标注出保护压板的主体区域以及保护压板的活动块所在的区域；检测当前保护压板的图像，根据模板匹配算法在所述当前保护压板的图像中标注出保护压板的主体区域以及保护压板的活动块所在的区域；将标注后的所述当前保护压板的图像进行处理从而获得二值化的图像；确定出所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域中像素值为1的像素占比；若所述保护压板的主体区域中像素值为1的像素占比小于第一预设阈值，则判定所述保护压板的当前投退状态异常。本发明专利技术能够自动识别多种形态和拍摄条件下的保护压板状态，大大提高了识别的通用性和鲁棒性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
识别保护压板投退状态的方法及系统


[0001]本专利技术是关于机器视觉及图像识别
，特别是关于一种识别保护压板投退状态的方法及系统。

技术介绍

[0002]在电力系统中，继电保护系统的安全运行是最重要的安全保障之一，而保护压板是确保继电保护系统安全运行的重要保障手段，其为电力系统的检修、运行提供了极大的方便。目前保护压板的投退状态由人工操作，完全靠运行人员的责任心、实际技术水平来把关，在实际运行中，因压板投退不当，造成保护系统不能正确运行的现象时有发生，对于该问题，现有某些智能监控系统中加入了压板投退状态的检测，利用摄像机获取保护压板的实时图像或视频，用算法提取压板的关键信息，自动识别压板的投退状态。
[0003]专利技术人在实现本专利技术的过程中发现，现有保护压板状态的智能识别方法中，主要分为两大类。一类是利用保护压板的边缘轮廓信息或者图像灰度直方图统计信息来判断其状态。但边缘轮廓信息的获取受拍摄图像质量影响较大，图像灰度直方图受噪声和周边设备等影响大，该类方法都难以实现较高的分辨率，且当保护压板的形态有变化时，需要更改算法。另一类是利用机器学习的方法，对不同状态的保护压板进行机器学习模型的训练，利用训练好的模型对压板投退状态进行识别判断，该类方法需要大量且具有多样性的学习样本，而且仅限于识别与样本相似的保护压板场景，使用范围非常有限。
[0004]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种识别保护压板投退状态的方法及系统，其能够自动识别多种形态和拍摄条件下的保护压板状态，大大提高了识别的通用性和鲁棒性。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种识别保护压板投退状态的方法，其包括：获取保护压板的模板图像，并在所述模板图像中标注出保护压板的主体区域以及保护压板的活动块所在的区域；检测当前保护压板的图像，根据模板匹配算法在所述当前保护压板的图像中标注出保护压板的主体区域以及保护压板的活动块所在的区域；将标注后的所述当前保护压板的图像进行处理从而获得二值化的图像；确定出所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域中像素值为1的像素占比；若所述保护压板的主体区域中像素值为1的像素占比小于第一预设阈值，则判定所述保护压板的当前投退状态出现异常。
[0007]在本专利技术的一实施方式中，所述识别保护压板投退状态的方法还包括：若所述保护压板的主体区域中像素值为1的像素占比不小于所述第一预设阈值，则确定出所述二值化的图像中的所述保护压板的活动块所在的区域中像素值为1的像素数量与所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域中像素值为1的像素数量之间的比值；若所述比值小于第二预设阈值，则判定所述保护压板当前为投的状态，否则判定所述保护压板当前为退的
状态。
[0008]在本专利技术的一实施方式中，将标注后的所述当前保护压板的图像进行处理从而获得二值化的图像包括：将所述当前保护压板的图像中标注的所述保护压板的主体区域以及所述保护压板的活动块所在的区域的RGB空间图像转换为HSV空间图像，提取HSV空间图像的颜色空间分量；对所述HSV空间图像进行去噪处理，并且基于所述HSV空间图像的颜色空间分量将去噪处理后的所述HSV空间图像转换为二值化图像，并对所述二值化图像进行形态学处理。
[0009]在本专利技术的一实施方式中，确定出所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域中像素值为1的像素占比包括：根据第一式子确定出所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域中像素值为1的像素占比。
[0010]其中，所述第一式子为：其中，P1为所述像素占比；x表示所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域中像素所在的列；y表示所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域中像素所在的行；f(x,y)为所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域的像素的像素值；M1为所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域的水平方向像素数；N1为所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域的垂直方向像素数，其中，所述主体区域为矩形区域。
[0011]在本专利技术的一实施方式中，确定出所述二值化的图像中的所述保护压板的活动块所在的区域中像素值为1的像素数量与所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域中像素值为1的像素数量之间的比值包括：根据第二式子确定出所述二值化的图像中的所述保护压板的活动块所在的区域中像素值为1的像素数量与所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域中像素值为1的像素数量之间的比值。
[0012]其中，所述第二式子为其中，P2为所述比值；s为所述二值化的图像中的所述保护压板的活动块所在的区域中像素所在的列；t为所述二值化的图像中的所述保护压板的活动块所在的区域中像素所在的行；g(s,t)为所述二值化的图像中的所述保护压板的活动块所在的区域的像素的像素值；M2为所述二值化的图像中的所述保护压板的活动块所在的区域的水平方向像素数；N2为所述二值化的图像中的所述保护压板的活动块所在的区域的垂直方向像素数，其中，所述活动块所在的区域为矩形区域。
[0013]基于同样的专利技术构思，一实施方式中还提供了一种识别保护压板投退状态的系统，其包括：模板图像标注模块、当前图像标注模块、图像处理模块、像素占比确定模块、第一判断模块。模板图像标注模块用于获取保护压板的模板图像，并在所述模板图像中标注出保护压板的主体区域以及保护压板的活动块所在的区域。当前图像标注模块与所述模板图像标注模块相耦合，用于检测当前保护压板的图像，并根据模板匹配算法在所述当前保护压板的图像中标注出保护压板的主体区域以及保护压板的活动块所在的区域。图像处理模块与所述当前图像标注模块相耦合，用于将标注后的所述当前保护压板的图像进行处理从而获得二值化的图像。像素占比确定模块与所述图像处理模块相耦合，用于确定出所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域中像素值为1的像素占比。第一判断模块与所
述像素占比确定模块相耦合，用于若所述保护压板的主体区域中像素值为1的像素占比小于第一预设阈值，则判定所述保护压板的当前投退状态出现异常。
[0014]在本专利技术的一实施方式中，所述识别保护压板投退状态的系统还包括：比值确定模块和第二判断模块。比值确定模块与所述第一判断模块相耦合，用于若所述保护压板的主体区域中像素值为1的像素占比不小于所述第一预设阈值，则确定出所述二值化的图像中的所述保护压板的活动块所在的区域中像素值为1的像素数量与所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域中像素值为1的像素数量之间的比值。第二判断模块与所述比值确定模块相耦合，用于若所述比值小于第二预设阈值，则判定所述保护压板的当前投退状态为投的状态，否则判定所述保护压板的当前投退状态为退的状态。
[0015]在本专利技术的一实施方式中，所述像素占比确定模块用于根据第一式子确定出所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域中像素值为1的像素占比。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种识别保护压板投退状态的方法，其特征在于，包括：获取保护压板的模板图像，并在所述模板图像中标注出保护压板的主体区域以及保护压板的活动块所在的区域；检测当前保护压板的图像，根据模板匹配算法在所述当前保护压板的图像中标注出保护压板的主体区域以及保护压板的活动块所在的区域；将标注后的所述当前保护压板的图像进行处理从而获得二值化的图像；确定出所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域中像素值为1的像素占比；若所述保护压板的主体区域中像素值为1的像素占比小于第一预设阈值，则判定所述保护压板的当前投退状态出现异常。2.如权利要求1所述的识别保护压板投退状态的方法，其特征在于，所述识别保护压板投退状态的方法还包括：若所述保护压板的主体区域中像素值为1的像素占比不小于所述第一预设阈值，则确定出所述二值化的图像中的所述保护压板的活动块所在的区域中像素值为1的像素数量与所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域中像素值为1的像素数量之间的比值；若所述比值小于第二预设阈值，则判定所述保护压板当前为投的状态，否则判定所述保护压板当前为退的状态。3.如权利要求1所述的识别保护压板投退状态的方法，其特征在于，将标注后的所述当前保护压板的图像进行处理从而获得二值化的图像包括：将所述当前保护压板的图像中标注的所述保护压板的主体区域以及所述保护压板的活动块所在的区域的RGB空间图像转换为HSV空间图像，提取HSV空间图像的颜色空间分量；对所述HSV空间图像进行去噪处理，并且基于所述HSV空间图像的颜色空间分量将去噪处理后的所述HSV空间图像转换为二值化图像，并对所述二值化图像进行形态学处理。4.如权利要求1或2所述的识别保护压板投退状态的方法，其特征在于，确定出所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域中像素值为1的像素占比包括：根据第一式子确定出所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域中像素值为1的像素占比，其中，所述第一式子为：其中，P1为所述像素占比；x表示所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域中像素所在的列；y表示所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域中像素所在的行；f(x,y)为所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域的像素的像素值；M1为所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域的水平方向像素数；N1为所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域的垂直方向像素数，其中，所述主体区域为矩形区域。5.如权利要求4所述的识别保护压板投退状态的方法，其特征在于，确定出所述二值化的图像中的所述保护压板的活动块所在的区域中像素值为1的像素数量与所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域中像素值为1的像素数量之间的比值包括：根据第二式子确定出所述二值化的图像中的所述保护压板的活动块所在的区域中像素值为1的像素数量与所述二值化的图像中的所述保护压板的主体区域中像素值为1的像
素数量之间的比值，其中，所述第二式子为其中，P2为所述比值；s为所述二值化的图像中的所述保护压板的活动块所在的区域中像素所在的列；t为所述二值化的图像中的所述保护压板的活动块所在的区域中像素所在的行；g(s,t)为所述二值化的图像中的所述保护压板的活动块所在的区域的像素的像素值；M2为所述二值化的图像中的所述保护压板的活动块所在的区域的水平方向像素数；N2为所述二值化的图像中的所述保护压板的活...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱杰，王库，冯文澜，
申请(专利权)人：随锐科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：