CN103413130A - 一种保护压板状态的识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种保护压板状态的识别方法，该方法包括：读取未知类型状态的保护压板图像，完成图像中压板的定位；对所述图像进行某类型保护压板的压板颜色投影，获得类型投影数组；判断所述获得的类型投影数组是否符合该类型保护压板的类型投影数组的特征，是则判定所述图像中保护压板类型为该类型保护压板进行状态识别，否则继续进行下一类型保护保护压板的压板颜色投影及所述判断；基于判定的保护压板类型对图像进行该类型保护压板的背景颜色投影，获得背景投影数组；根据该类型保护压板各种状态的背景投影数组特征，对所述获得的背景投影数组进行判断，识别出图像中保护压板的状态。通过本发明能够准确快速的识别保护压板的状态。

Description

一种保护压板状态的识别方法

技术领域

本发明涉及图像处理识别技术领域，特别涉及变电站中保护压板状态的图像识别方法。

背景技术

继电保护屏上保护压板的投(连接)、退(断开)操作是变电站的倒闸操作中二次设备操作的主要项目。保护压板是保护装置联系外部接线的桥梁和纽带，关系到保护的功能和动作出口能否正常发挥作用。在保护压板操作中，主要以严格的规章制度，提高操作人员的素质和责任感，以人工的方式对数以千计的保护压板投退状态进行一对一地核查。

为避免人工操作的防误局限性，目前对保护压板投退状态的识别核查方法有：基于图像处理技术实现压板状态的自动识别，实现了无接触检测。

继电保护压板的样式和颜色多样，且机房日光灯照明环境不稳定，会出现遮挡、部分灯管无效等情况，目前基于图像处理的保护压板投退状态的识别方法中需要人为增加光照、暗箱等来制造光照条件以满足图像识别中对图像亮度的要求，否则无法对图像进行准确识别。

发明内容

(一)所要解决的技术问题

本发明通过提供一种保护压板状态的图像识别方法，实现了保护压状态的准确识别。

(二)技术方案

本发明提供一种保护压板状态的识别方法，该方法包括：

S1、读取未知类型状态的保护压板图像，完成图像中压板的定位；

S2、对所述图像进行某类型保护压板的压板颜色投影，获得类型投影数组，所述压板颜色投影为：在定位区域内对像素点进行逐行扫描，将满足保护压板的RGB颜色特征式的像素点个数存入数组；

判断所述获得的类型投影数组是否符合该类型保护压板的类型投影数组的特征，是则判定所述图像中保护压板类型为该类型保护压板进行步骤S3，否则继续进行下一类型保护保护压板的压板颜色投影及所述判断；

S3、基于判定的保护压板类型对图像进行该类型保护压板的背景颜色投影，获得背景投影数组，所述背景颜色投影包括：在定位区域内对所有像素点进行逐行和/或逐列扫描，将满足保护压板的背景RGB颜色特征式的像素点个数存入数组；

根据该类型保护压板各种状态的背景投影数组特征，对所述获得的背景投影数组进行判断，识别出图像中保护压板的状态；

其中，在步骤S1前还包括步骤S0：

对各已知类型状态的保护压板进行压板颜色投影，获得类型投影数组，并得到所述类型投影数组的类型投影折线，基于所述类型投影折线分析得到类型投影数组的特征；

对各已知类型状态的保护压板进行背景颜色投影，获得背景投影数组，并得到所述背景投影数组的背景投影折线，基于所述背景投影折线分析得到背景投影数组的特征。

其中，所述步骤S2包括：

根据保护压板中白色标签的RGB颜色特征式对图像进行压板颜色投影，得到类型投影数组，判断所述得到的类型投影数组是否符合三孔压板白色标签的投影数组特征，是，则判定所述图像中保护压板类型为三孔压板；

否，则基于白色标签的类型投影数组，去掉定位区域中的白色标签，更新定位区域下边界；在新定位区域内根据浅黄色压板及白色压板的RGB颜色特征式，对图像进行浅黄色压板或白色压板的压板颜色投影，判断保护压板是否为浅黄色压板或白色压板，若两者都不是，则判断保护压板为一般压板。

其中，所述步骤S2具体包括：

S21、在每个压板定位区内对所述图像的像素点进行逐行扫描，分别将满足保护压板中白色标签的RGB颜色特征式的像素点个数存入数组，得到白色标签的的类型投影数组，其中，所述白色标签的RGB颜色特征式为：

$\left\{\begin{array}{c}B>R>100\\ B>G>100\\ B-G>|G-R|\end{array}\right.;---\left(1\right)$

选取所述图像中任意一列保护压板的类型投影数组，判断该列的每个类型投影数组的前半部分的数据和是否大于后半部分数据和的2倍，是则确定该类型投影数组对应的为三孔保护压板，若该列所有保护压板中有一半及以上判断为三孔压板，则判定所述图像中保护压板类型为三孔压板，否则进行步骤S22；

S22、对步骤S21获得的所述白色标签的类型投影数组，扫描数组的后半部分区间，第一次扫描到数组的投影值＞数组的平均值时则令定位区域下边界值等于上边界值加此时横坐标值，更新压板的定位区域下边界；

在压板新的定位区域内对所述图像的像素点进行逐行扫描，分别将满足浅黄色压板的RGB颜色特征式的像素点个数存入数组，得到浅黄色压板的类型投影数组；其中，浅黄色压板的RGB颜色特征式为：

$\left\{\begin{array}{c}10<R-B<80\\ R>G\end{array}\right.;---\left(2\right)$

选取所述图像中任意一列保护压板的类型投影数组，对每个类型投影数组进行扫描，获得每个数组的最大值：V_m及其位置：P_m，若P_m＜S_y1/5或者P_m＞S_y1*4/5，则令P_m＝S_y1/2，从i＝P_m到i＝0区间内扫描每个数组，若扫描到投影值＜m1-s1/3，则记此时i值为起点：Y_s，并停止扫描；

同时在i＝P_m至i＝S_y1-1区间记终点：Y_e，若Y_s＜S_y1/3，Y_e-Y_s≥S_y1/3且m1＜20，则确定该类型投影数组对应的为浅黄色压板，若该列所有保护压板中有一半及以上判定为浅黄色压板；则再任选一列保护压板进行同样的扫描判断，若还判定其中有一半及以上为浅黄色压板，则判定所述图像中保护压板类型为浅黄色压板，否则进行步骤S23；其中S_y1表示数组的大小，m1为数组的平均值，s1为数组标准偏差，i表示数组变量；

S23、在压板新的定位区域内对所述图像的像素点进行逐行扫描，分别将满足白色压板的RGB颜色特征式的像素点个数存入数组，得到白色压板的类型投影数组；并记录压板上贴有白色标贴纸的像素数为Nt：其中压板贴有白色贴纸的判定公式为(4)：白色压板的RGB颜色特征式为(3)：

$\left\{\begin{array}{c}B\&GreaterEqual;80\\ |R-B|<30\end{array}\right.,---\left(3\right)$

$\left\{\begin{array}{c}B\&GreaterEqual;80\\ B-R>5\end{array}\right.;---\left(4\right)$

选取所述图像中任意一列保护压板的类型投影数组，对每个类型投影数组分别从i＝0和i＝S_y2-1开始向右和向左扫描数组，在第一次扫描到数组的投影值＞m2，则停止扫描，记录此时i值分别为P_s和P_e；计算数组的P_s至P_e区间内投影值的平均值为m3和标准偏差为s3，其中m2为数组的平均值，S_y2为数组大小，i表示数组变量；

若s3＜1.5，则判定该数组对应的为白色压板；

若N_t/S_y2＞10且数组中小于m3的投影值个数小于S_y2/5，则判定该数组对应的为贴有白色标签的白色压板；

统计类型投影数组中P_s到P_e区间内极小值的数量为N_y，如果N_y＜1，则判断为白色压板；若该列所有保护压板中有一半及以上判定为白色压板，则判定所述图像的保护压板类型为白色压板，否则判定所述图像的保护压板类型为一般压板。

其中，还包括对白色压板状态的识别：：

扫描每个白色压板新的定位区域的上半部分，求出满足公式白色压板中黑孔的RGB颜色特征式的所有像素点的形心为(p_cx，P_cy)，所述特征式为：

$\left\{\begin{array}{c}R<50\\ B<50\\ R-B<20\end{array}\right.;---\left(5\right)$

在左右边界为p_cx-15和p_cx+15的下半部分定位区域内扫描图像，获得满足特征式(5)的像素点个数为N，如果N＞10，则识别为退出状态，否则识别为投入状态。

其中，所述步骤S3中对三孔压板状态的识别为：

对步骤S21获得的所述白色标签的类型投影数组，扫描数组前半部分区间，第一次扫描到数组的投影值＞数组的平均值时，令定位区域上边界值等于下边界值减此时横坐标值，更新压板的定位区域上边界；

在每个三孔压板的新定位区域内逐行扫描所有像素点，分别将满足三孔压板的背景RGB颜色特征式的像素点个数存入数组，获得背景投影数组，其中所述三孔压板背景RGB颜色特征式为：

max[R，G，B]-min[R，G，B]＞80；                       (6)

分别从所述背景投影数组的两端开始向左和向右扫描该数组，记第一次扫描到的投影值大于数组的平均值-数组的标准偏差的位置为ss和ee；扫描数组的ss到ee区间，记录投影值等于0的个数，如果个数为0，则识别所述三孔压板为投入状态，否则识别为退出状态。

(三)有益效果

本发明提供了一种保护压板状态的识别方法，对图像进行压板颜色投影和背景颜色投影，其中的颜色特征式具有很强的鲁棒性及稳定性，避免了因亮度变化等问题造成的图像识别不准确。而且通过投影将二维图像数据转变为一维数据，能够提高图像处理的速度和识别的准确度。

附图说明

图1为本发明方法的步骤流程图；

图2为本发明定义的四种保护压板的示意图；

图3为一种带有红色文字的白色标签上白线的RGB线剖面图；

图4为在三孔压板定位区域内得到的类型投影折线；

图5为浅黄色压板的线剖面图；

图6为浅黄色压板的类型投影折线示意图；

图7为白色压板的类型投影折线示意图；

图8为三孔压板定位区域内两种状态的背景投影折线；

图9为浅黄色压板斜打开退出状态时横向及纵向背景投影折线；

图10为浅黄色压板投入状态时横向及纵向背景投影折线；

图11为浅黄色压板备用退出状态时横向及纵向背景投影折线；

图12为一般压板斜打开退出状态时横向及纵向背景投影折线；

图13为一般压板备用退出状态时横向及纵向背景投影折线；

图14为一般压板投入状态时横向及纵向背景投影折线；

图15为一般压板其他情况投入状态时横向及纵向背景投影折线；

图16为浅黄色压板状态识别时折线示例图；

图17为一般压板重新定位时折线示例图；

图18为一般压板状态识别时折线示例图；

图19本发明采用的一种照相移动小车结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明实施例提供一种保护压板的状态图像识别方法，如图1所示，该方法包：

S1、读取未知类型状态的保护压板图像，完成图像中压板的定位；

S2、对所述图像进行某类型保护压板的压板颜色投影，获得类型投影数组，所述压板颜色投影为：在定位区域内对像素点进行逐行扫描，将满足保护压板的RGB颜色特征的像素点个数存入数组；

判断所述获得的类型投影数组是否符合该类型保护压板的类型投影数组的特征，是则判定所述图像中保护压板类型为该类型保护压板进行步骤S3，否则继续进行下一类型保护保护压板的压板颜色投影及所述判断；

S3、基于判定的保护压板类型对图像进行该类型保护压板的背景颜色投影，获得背景投影数组，所述背景颜色投影包括：在定位区域内对所有像素点进行逐行和/或逐列扫描，将满足保护压板的背景RGB颜色特征的像素点个数存入数组；

根据该类型保护压板各种状态的背景投影数组特征，对所述获得的背景投影数组进行判断，识别出图像中保护压板的状态；

其中，投影是指在横向/纵向方向上，查看处理范围内各行/列各个像素的信息是否满足定义的颜色特征式，满足一个像素点，则该行的投影值加1，最终投影值为所有满足RGB颜色特征式的像素点的个数。通过压板颜色投影的和背景颜色投影确定压板的类型，其中的RGB颜色特征式为在一定亮度变化范围内根据像素的RGB颜色模型中的R、G、B分量的关系抽象出来，避免了图像处理中因亮度问题对像素的处理失去准确性，提供了识别的准确度。而且投影的过程即为将二维的图像数据转变为了一维数据，对一维数据的处理降低了图像处理中的数据处理量，明显提高了图像处理的速度。

保护压板图像可采用跳动投影，波形分析的方式完成对图像中每个压板的定位。

在本发明另实施例中，在步骤S1前还包括步骤S0：

对各已知类型状态的保护压板进行压板颜色投影，获得类型投影数组，并得到所述类型投影数组的类型投影折线，基于所述类型投影折线分析得到类型投影数组的特征；

对各已知类型状态的保护压板进行背景颜色投影，获得背景投影数组，并得到所述背景投影数组的背景投影折线，基于所述背景投影折线分析得到背景投影数组的特征。

在得到各种投影数组后，由这些投影数组得到投影折线横坐标代表行/列，纵坐标代表投影值；投影折线能够很直观的表现出该折线的特征，如波谷点、波峰点的位置及个数，大于纵坐标平均值的区间等，将这些特征反映到对应的投影数组，进而得到投影数组的特征。

本发明实施例中，所述步骤S2包括：

根据保护压板中白色标签的RGB颜色特征式对图像进行压板颜色投影，得到类型投影数组，判断所述得到的类型投影数组是否符合三孔压板白色标签的投影数组特征，是，则判定所述图像中保护压板类型为三孔压板；

否，则基于白色标签的类型投影数组，去掉定位区域中的白色标签，更新定位区域下边界；在新定位区域内根据浅黄色压板及白色压板的RGB颜色特征式，对图像进行浅黄色压板或白色压板的压板颜色投影，判断保护压板是否为浅黄色压板或白色压板，若两者都不是，则判断保护压板为一般压板。

本发明中将保护压板定义为4种类型：三孔压板、浅黄色压板、白色压板和一般压板，各类型压板如图2所示。本发明利用一块面板上只存在同一类型压板的特点，采用排除法依次对图像进行各类压板的判断，进而对确定类型的压板进行状态识别。

由于所有压板的定位区域内只有三孔压板的用于标注说明的白色标签位于定位区域的上方，所以通过判断白色标签的位置确定是否为三孔压板。若否，则根据压板的RGB颜色投影对压板进行浅黄色压板和白色压板的判断，而一般压板由于颜色较多所以采用排除最终得到保护压板类型为一般压板。

本发明一实施例中，基于三孔压板、浅黄色压板、白色压板及一般压板的排除判断顺序，所述步骤S2具体包括：

S21、在每个压板定位区内对所述图像的像素点进行逐行扫描，分别将满足保护压板中白色标签的RGB颜色特征式的像素点个数存入数组，得到白色标签的的类型投影数组，其中，所述白色标签的RGB颜色特征式为：

$\left\{\begin{array}{c}B>R>100\\ B>G>100\\ B-G>|G-R|\end{array}\right.;---\left(1\right)$

选取所述图像中任意一列保护压板的类型投影数组，判断该列的每个类型投影数组的前半部分的数据和是否大于后半部分数据和的2倍，是则确定该类型投影数组对应的为三孔保护压板，若该列所有保护压板中有一半及以上判断为三孔压板，则判定所述图像中保护压板类型为三孔压板，否则进行步骤S22；

S22、对步骤S21获得的所述白色标签的类型投影数组，扫描数组的后半部分区间，第一次扫描到数组的投影值＞数组的平均值时则令定位区域下边界值等于上边界值加此时横坐标值，更新压板的定位区域下边界；

在压板新的定位区域内对所述图像的像素点进行逐行扫描，分别将满足浅黄色压板的RGB颜色特征式的像素点个数存入数组，得到浅黄色压板的类型投影数组；其中，浅黄色压板的RGB颜色特征式为：

$\left\{\begin{array}{c}10<R-B<80\\ R>G\end{array}\right.;---\left(2\right)$

选取所述图像中任意一列保护压板的类型投影数组，对每个类型投影数组进行扫描，获得每个数组的最大值：V_m及其位置：P_m，若P_m＜S_y1/5或者P_m＞S_y1*4/5，则令P_m＝S_y1/2，从i＝P_m到i＝0区间内扫描每个数组，若扫描到投影值＜m1-s1/3，则记此时i值为起点：Y_s，并停止扫描；

同时在i＝P_m至i＝S_y1-1区间记终点：Y_e，若Y_s＜S_y1/3，Y_e-Y_s≥S_y1/3且m1＜20，则确定该类型投影数组对应的为浅黄色压板，若该列所有保护压板中有一半及以上判定为浅黄色压板；则再任选一列保护压板进行同样的扫描判断，若还判定其中有一半及以上为浅黄色压板，则判定所述图像中保护压板类型为浅黄色压板，否则进行步骤S23；其中S_y1表示数组的大小，m1为数组的平均值，s1为数组标准偏差，i表示数组变量；

S23、在压板新的定位区域内对所述图像的像素点进行逐行扫描，分别将满足白色压板的RGB颜色特征式的像素点个数存入数组，得到白色压板的类型投影数组；并记录压板上贴有白色标贴纸的像素数为Nt：其中压板贴有白色贴纸的判定公式为(4)：白色压板的RGB颜色特征式为(3)：

$\left\{\begin{array}{c}B\&GreaterEqual;80\\ |R-B|<30\end{array}\right.,---\left(3\right)$

$\left\{\begin{array}{c}B\&GreaterEqual;80\\ B-R>5\end{array}\right.;---\left(4\right)$

选取所述图像中任意一列保护压板的类型投影数组，对每个类型投影数组分别从i＝0和i＝S_y2-1开始向右和向左扫描数组，在第一次扫描到数组的投影值＞m2，则停止扫描，记录此时i值分别为P_s和P_e；计算数组的P_s至P_e区间内投影值的平均值为m3和标准偏差为s3，其中m2为数组的平均值，S_y2为数组大小，i表示数组变量；

若s3＜1.5，则判定该数组对应的为白色压板；

若N_t/S_y2＞10且数组中小于m3的投影值个数小于S_y2/5，则判定该数组对应的为贴有白色标签的白色压板；

统计类型投影数组中P_s到P_e区间内极小值的数量为N_y，如果N_y＜1，则判断为白色压板；若该列所有保护压板中有一半及以上判定为白色压板，则判定所述图像的保护压板类型为白色压板，否则判定所述图像的保护压板类型为一般压板。

保护压板类型检测在程序实现时用到了排除法和多数判断规则。多数判断规则是指在检测的列中以多数类型决定整体类型即一半及以上的压板满足，进行判断的压板为中间一列。首先进行三孔压板判断；其次进行浅黄色压板判断。因为浅黄色压板的颜色与背景十分接近，且其基座之间有连接的特殊性，如果判断出为浅黄色，则需再选择一列压板进行同样的浅黄色判断。之后进行白色压板判断。最后其余的就认为是一般压板。

本发明实施例中，还包括对白色压板状态的识别：

扫描每个白色压板新的定位区域的上半部分，求出满足公式白色压板中黑孔的RGB颜色特征式的所有像素点的形心为(p_cx，p_cy)，所述特征式为：

$\left\{\begin{array}{c}R<50\\ B<50\\ R-B<20\end{array}\right.;---\left(5\right)$

在左右边界为p_cx-15和p_cx+15的下半部分定位区域内扫描图像，获得满足特征式(5)的像素点个数为N，如果N＞10，则识别为退出状态，否则识别为投入状态。

由于白色压板投入状态，左上角和右下角有黑孔；白色压板退出状态，压板底座上出现上下两个黑孔，所以利用白色压板上黑孔的位置特征进行状态识别更加简单准确。

本发明实施例中，所述步骤S3中对三孔压板状态的识别为：

对步骤S21获得的所述白色标签的类型投影数组，扫描数组前半部分区间，第一次扫描到数组的投影值＞数组的平均值时，令定位区域上边界值等于下边界值减此时横坐标值，更新压板的定位区域上边界；

在每个三孔压板的新定位区域内逐行扫描所有像素点，分别将满足三孔压板的背景RGB颜色特征式的像素点个数存入数组，获得背景投影数组，其中所述三孔压板背景RGB颜色特征式为：

max[R，G，B]-min[R，G，B]＞80；                          (6)

分别从所述背景投影数组的两端开始向左和向右扫描该数组，记第一次扫描到的投影值大于数组的平均值-数组的标准偏差的位置为ss和ee；扫描数组的ss到ee区间，记录投影值等于0的个数，如果个数为0，则识别所述三孔压板为投入状态，否则识别为退出状态。

所述步骤S3中对浅黄色压板状态的判断为：

在每个浅黄色压板新定位区域内逐列扫描所有像素点，分别将满足浅黄色压板的背景RGB颜色特征式的像素点个数存入数组，获得浅黄色压板的背景投影数组，其中，所述浅黄色压板背景RGB颜色特征式为：

$\left\{\begin{array}{c}B<G\\ 10<R-B<80\end{array};---\left(7\right)\right.$

对每个所述背景投影数组进行预定宽度的移动平滑，并获取移动平滑后背景投影数组中投影值大于数组平均值-数组标准偏差的数据区间为L1；

将每个新定位区域内满足特征式(7)的像素的蓝色分量作为投影累计值进行逐行扫描获得蓝色分量的投影数组，对该数组进行移动平滑后计算平均值为m6，获取数组分别从两端开始的第一个非零投影值的区间为L2；

若L1/L2＞0.5，则识别为板斜打开的退出状态；

否则获得L2区间的中间位置到左端点位置的第一个最小值点位置：P_v和第一个最大值点位置：P_a，以及中点到末点间的第一个最大值点位置P_b。

如果P_a＜P_v＜P_b，P_a色投影值＞P_v的投影值，P_b的投影值＞Pv投影值，且P_a投影值＞m₆，P_b投影值＞m₆，则识别为退出备用状态，否则识别为投入状态。

所述步骤S3中对一般压板状态的识别：

1)、在每个一般压板的新定位区域内逐列扫描所有像素点，分别将满足一般压板的像素点个数存入数组得到一般压板的纵向背景投影数组，其中一般压板的背景RGB颜色特征式为：

$\left\{\begin{array}{c}R>50\\ G>50\\ B>50\\ |R-G|<20\\ |G-B|<20\\ |B-R|<20\end{array};---\left(8\right)\right.$

对每一个数组进行预定长度的移动平滑，并计算移动平滑后数组的平均值；

对数组进行处理包括扫描所有数组，获得数组中投影值大于平均值的区间为[p_C，p_f]，取满足|(p_c+p_f)/2-S_x2/2|最小的p_c和p_f值为p_cmin和p_fmin，并令左边界为x_s＝p_cmin+x₁，右边界为x_e＝p_fmin+x₁，其中x₁为原定位区域的左边界值；

2)、在重新定位了左右边界的定位区域内逐行扫描所有像素点，将满足所述特征式(8)的像素点个数存入数组，得到一般压板的横向投影数组，将数组进行预定宽度的移动平滑，并计算平滑后数组平均值；

3)、扫描所述横向背景投影数组，获得数组中投影值低于平均值的区间数量为n2；

若n2＝1，则识别一般压板为投入状态；

若n2≥3，则识别一般压板为投入状态；

若n2＝2，则记数组中低于数组的平均值的区间段为L3和L5，高于平均值的区间段为L4；

4)、重新扫描所述横向背景投影数组，获得区间段L4中大于或等于U_m*0.9的个数为n3，L3、L4和L5的总长度为l_s，如果n3＞l_s*0.1，则识别为退出状态，否则继续进行判断识别，其中U_m为数组的最大投影值；

5)、记区间段L4的中点位置为P₁₂，并记L3、L4和L5整个数据段的中点位置为P，如果P₁₂＜P，则识别一般压板为投入状态；

6)、否则记区间段L3的末端点为y₁₁，将所述新定位区域的下边界重新定为y₁₁，在此区域内按1)中的方法获得左右边界，及所述左右边界内中线为x_m，按2)中的方法，令左边界为x_m进行状态判断

下面以一个实施例，说明本发明的过程为：

步骤1、在对未知类型状态的保护压板识别前，首先获得各类型保护压板的类型投影数组特征和各类型保护压板各种状态的背景投影数组特征，包括：

1.1.1获得三孔压板的类型投影数组的特征：

三孔压板与其他类型压板主要的区别是用于备注或说明的白色标签位于定位区域的上方，如图3所示为一种带有红色文字的白色标签上白线的RGB线剖面图，从折线中可以看出B分量最大，且R、G分量都大于100，根据该线剖面图抽象出白色标签RGB颜色特征式；

$\left\{\begin{array}{c}B>R>100\\ B>G>100\\ B-G>|G-R|\end{array}\right.;---\left(1\right)$

在每个定位区域内进行压板颜色投影：每个三孔压板定位区域内逐行扫描所有像素点，将每行中满足三孔压板白色标签RGB颜色特征式的像素点个数存入数组，如扫描第一行中有50个像素点满足苏所述特征式(1)，则第一行的投影值为50，继续扫描以下行的像素点从而得到三孔压板的类型投影数组；由所述类型投影数组得到类型投影折线。

图4中所示的折线为保护压板的定位区域内得到的类型投影折线，投影折线从左到右对应图像中从上到下，图4中(a)为白色标签在定位区域上半部分的三孔压板的类型投影折线，(b)为白色标签在定位区域下半部分的某种保护压板的类型投影折线，从图中可看出，折线在白色标签处的数值明显突出且边界清晰，白色标签在压板上方时折线在前半段投影值明显突出且边界清晰，后半段投影值非常小，而白色标签在保护压板下时，折线特征相反。通过比较数据得到三孔压板的类型投影数组的特征为前半段的数据和大于后半段数据和的2倍以上。

1.1.2获得浅黄色压板的类型投影数组特征：

浅黄色压板包括基座连接板和连接板上的连接片，如图5中(a)所示为基座连接板上线段处的线剖面图，(b)所示为连接片上线段处的线剖面曲图，图像中压板的RGB整体亮度不同，但从图中可看出，RGB三个分量之间的分布规律基本相同，根据两个先剖面图抽象出浅黄色压板RGB颜色特征式：

$\left\{\begin{array}{c}10<R-B<80\\ R>G\end{array}\right.;---\left(2\right)$

在每个浅黄色压板定位区域内逐行扫描所有像素点，将每行中满足浅黄色压板RGB颜色特征式的像素点个数存入数组，根据获得的类型投影数组得到类型投影折线如图6所示。

从图6中可看出两条折线中间被记为对比段的一部分折线段，投影值比较相近，偏差较小，长度占整个折线段长度的1/3以上。此对比段根据该折线对应的数组的平均值和标准偏差来提取，即浅黄色压板的压板投影数组中有占数组大小1/3的数据段投影值相近。图中的虚线表示平均值±标准偏差，实线表示平均值。

1.1.3获得白色压板的类型投影数组特征：

白色压板为块状，且颜色与下端的备注说明标签类似，类型有：正常白色压板(颜色均匀)、贴有标记的白色压板，包括中间贴有颜色标记和贴有覆盖压板的白色贴纸，其中白色压板RGB颜色特征式为：

$\left\{\begin{array}{c}B\&GreaterEqual;80\\ |R-B|<30\end{array}\right.;---\left(3\right)$

在每个白色压板定位区域内逐行扫描所有像素点，将每行中满足白色压板RGB颜色特征式的像素点个数存入数组，获得白色压板的类型投影数组，根据获得的类型投影数组得到类型投影折线如图7所示。

图7中为三种白色压板的类型投影折线，其中(a)中为正常白色压板的类型投影折线，因为压板全身与背景十分接近，投影值几乎相同，折线的偏差非常小；(b)为中间贴有颜色标记的白色压板的类型投影折线，折线中有一个明显的波谷；(c)为贴有跟白色标签十分相近的白色贴纸，投影值也非常接近，偏差较小。

1.1.4获得一般压板类型投影数组的特征：

一般类型颜色种类很多，根据各种颜色获得的类型投影折线，折线的偏差很大而且具有多个波谷，与其他类型的保护压板的类型投影折线相差较大。

浅黄色压板、白色压板及一般压板的定位区域为除去白色标签，重新定位了下边界的定位区域。

1.2.1获取三孔压板两种状态的背景投影数组特征；

三孔压板退出时只有三个基座孔，投入时上压板扣在基座孔上且上压板十分平整；

在每个三孔压板的定位区域内逐行扫描所有像素点，将每行中满足三孔压板的背景RGB颜色特征式的像素点个数存入数组获得三孔压板的背景，根据获得的背景投影数组得到背景投影折线，这里的定位区域为除去白色标签重新定位了上边界的定位区域；其中所述三孔压板的背景RGB颜色特征式为：

max[R，G，B]-min[R，G，B]＞80；                          (6)

如图8所示为定位区域内三孔压板两种状态的背景投影折线，分析折线特征，如(a)所示为投入状态的投影折线，折线比较平滑中间段没有投影值为0的点，如图(b)所示为退出状态的投影折线，由于只有三个基座孔，所以折线中间段有投影值为0的点。即三孔压板投入状态的数组标准偏差小，区间内没有投影值为0的点；在退出状态时数组相同区间内有投影值为0的点。

1.2.2获得浅黄色压板的三种状态的背景投影数组特征；

浅黄色压板颜色比较一致，且两个基座之间有一块跟基座颜色一样的连接板，有投入、压板斜打开退出状态和压板备用退出状态；

在每个浅黄色压板定位区域内分别逐行和逐列扫描所有像素点，分别将满足浅黄色压板背景RGB颜色特征式的像素点个数存入数组，根据获得的背景投影数组得到背景投影折线，分析得到浅黄色压板各状态的背景投影折线的特征，其中所述特征式为：

$\left\{\begin{array}{c}B<G\\ 10<R-B<80\end{array};---\left(7\right)\right.$

如图9-图11所示为斜打开退出状态、投入状态及备用退出状态的三种状态浅黄色压板的横向和纵向投影折线即逐行扫描和逐列扫描获得的折线；其中(a-1)、(b-1)、(c-1)和(a-2)、(b-2)、(c-2)分别为斜打开退出状态、投入状态及备用退出状态的纵向投影折线和横向投影折线，从图中可看出斜打开退出状态的纵向投影区域较宽，而投入状态和备用退出状态中的纵向投影区域明显较窄，通过纵向投影的比列关系确定退出状态。由于灯光是从上向下照射，因此会在压板上的基座旁产生影子，如图(c-2)所示，其横向投影折线的中间部分会出现低至于该投影对应数组的平均值的波谷凹点；而投入状态的压板的中间由于有连接片，被灯光照射后，如(b-2)所示，其横向投影不会产生明显的凹点。浅黄色压板的投入状态的数组中在一定区间中没有投影值小于平均值的投影值，而备用退出状态的数组则在中间区间出现低于均值的投影值。

1.2.3获得一般压板三种状态的背景投影数组；

一般压板颜色种类很多，以背景颜色进行横向和纵向投影(即逐行和逐列扫描)，在每个一般压板定位区域内分别逐行和逐列扫描所有像素点，分别将满足一般压板背景RGB颜色特征式的像素点个数存入数组，根据获得的背景投影数组得到背景投影折线，其中所述特征式为：

$\left\{\begin{array}{c}R>50\\ G>50\\ B>50\\ |R-G|<20\\ |G-B|<20\\ |B-R|<20\end{array}.---\left(8\right)\right.$

图12-图15所示为斜打开退出状态、备用退出状态、投入状态及中间有连接片钮的一般压板的投入状态的一般压板的横向、纵向投影折线，(a-1)、(b-1)、(c-1)、(d-1)中折线表示逐列扫描的纵向投影折线，(a-2)、(b-2)、(c-2)、(d-2)中折线表示逐行扫描的横向投影折线。图12为斜打开退出状态压板，如图12横纵(a-2)的横向投影折线分布较图13中(b-2)、图14中(c-2)、图15中(d-2)复杂。图13中所示的一般压板为备用退出状态压板，中间无连接片钮，由(b-2)可看出横向投影折线上有明显的两个波谷和中间的平行波峰段；图15中横向投影折线中除去上下两端后，中间部分折线全在均值线以下；图14中的投入状态压板，由于图像边存在一定的变，上端基座在压板边界定位时被掉了一部分，造成图14中如(c-2)的横向投影折线的左端小于均值。这里均值为折线对应数组的平均值。所以每种状态的横向投影数组中低于数组平均值的数据段个数不同，纵向投影数组中有明显区间，其中的投影值较为对出现。

还包括分析得白色压板上黑色孔的位置特征信息包括：白色压板投入状态时左上角和右下角有黑孔；白色压板退出状态时压板底座上出现上下两个黑孔，黑孔的RGB颜色特征式为： $\left\{\begin{array}{c}R<50\\ B<50\\ R-B<20\end{array}\right.,---\left(5\right)$

获得了所有保护压板的类型投影数组特征和所有保护压板各种状态的背景投影数组的特征及白色压板的特征这些先数据后，可根据这些数据，对未知类型状态的保护压板图像进行分析处理，包括重新定位保护压板，进行相应的压板本身颜色投影和背景投影，最终识别压板的状态。浅黄色压板、白色压板及一般压板的定位区域为除去白色标签，重新定位了下边界的定位区域。

步骤2、对未知类型状态保护压板图像进行类型的判断包括：

2.1对读取的图像进行三孔压板的判断：

根据三孔压板类型投影折线的特征，在每个压板的定位区内逐行扫描所有像素点，分别将满足特征式(1)的像素点个数存入数组，得到类型投影数组，任意选取一列保护压板进行判断，基于三孔压板的类型投影数组的特征，判断每个保护压板类型投影折线数组前半部分的数据和是否大于后半部分数据和的2倍，是则判断该数组对应的保护压板类型为三孔压板，若该列中一半及以上的保护压板为三孔压板，则判断该图像中保护压板类型为三孔压板，即采用了多数判断规则，否则进行步骤2.2；

2.2基于特征式(1)获得的类型投影数组，对数组进行移动平滑，从数组中间位置开始向右扫描数组，若扫描到投影值＞数组平均值，则令下边界值等于上边界值加此时i值，更新压板定位区域的下边界，去除白色标签对类型投影数组的。

重新扫描图像，在新定位区域内分别将满足特征式(2)的像素点个数存入数组，并对获得的类型投影数组进行预定宽度的移动平滑；任意选取其中一列保护压板的类型投影数组，例如其中一个数组：A1_y[]为例。

扫描A1_y[]，获得最大值：V_m及其位置为：P_m，若P_m＜S_y1/5或者P_m＞S_y1*4/5，则令P_m＝S_y1/2，从i＝P_m到i＝0逐个扫描A1_y[]，若扫描到A1_y[i]＜m1-s1/3，则记录此时i值为起点：Y_s并停止扫描；同理在i＝P_m至i＝S_y1-1区间，到终点：Y_e，若Y_s＜S_y1/3，Y_e-Y_s≥S_y1/3且m1＜20则认为该压板为浅黄色压板，其中S_y1为A1_y[]的大小值，m1为平均值，s1为标准偏差，i表示数组的横向变量；而因为浅黄色压板的颜色与背景十分接近，且压板基座之间有连接片，还需再选择一列压板的类型投影数组进行同样的判断，若判断为浅黄色压板，则确定该图像为浅黄色压板图像，否则进行2.3。

2.3对图像进行白色压板类型的判断

在新定位区域内将满足特征式(3)的像素个数存入数组，得到类型投影数组，并记录白色压板上贴有白色标贴纸的像素数为N_t，其中白色压板颜色特征式为：

压板贴有白色贴纸的像素式 $\left\{\begin{array}{c}B\&GreaterEqual;80\\ B-R>5\end{array}\right.;---\left(4\right)$

选取一列白色压板的类型投影数组进行分析，以其中一个数组A2_y[]为例，寻找数组中的目标数据区间，并计算相关参数：从i＝0开始逐个扫描数组A2_y[]，若扫描到A2_y[i]＞m2，则停止扫描，记录此时i值为Ps，同理从i＝S_y2-1开始向左逐个扫描A2_y[]，记录此时i值为P_e，计算A2_y[]中P_s到P_e数据的平均值为m3和标准偏差为s3，m2为A2_y[]的平均值，S_y2为A2_y[]的大小值；

若s3＜1.5，即压板的投影值整体比较平整，偏差小，符合正常白色压板为块状且颜色均匀的特点，判断保护压板为白色压板，否则继续判断；

当白色压板贴有白色标记时判断：若N_t/S_y2＞10且数组A3_y[]中小于m3的数据的个数小于S_y2/5，则判断保护压板为贴有白色标签的白色压板，否则继续判断；其中N_t/S_y2即为保护压板图像中平均每行的白色贴纸像素数量；

当不是以上两种情况是，统计A2_y[]中Ps到Pe数据段中所有最小值的数量N_y，如果N_y＜1，则判断保护压板为白色压板，因为此时白色压板中间位置贴有明显的压板标记，其投影曲中有益明显的波谷点，否则为一般压板。

步骤3、对已确定类型的保护压板进行状态识别：

3.1若压板为三孔压板，则对三孔压板的状态进行判断：

基于特征式(1)获得的类型投影数组，对数组进行移动平滑，从数组中间位置开始向右扫描数组，若扫描到投影值＞数组平均值，则令上边界值等于下边界值减此时i值，更新压板定位区域的上边界，去除白色标签对类型投影数组的干扰。

在每个三孔压板的新定位区域内逐行扫描所有像素点，分别将满足特征式(6)的像素点个数存入数组，并对所有数组进行处理：以其中一数组：A3_y[]为例，数组的平均值和标准偏差分别为m4和s4，分别从数组A3_y[]的前后开始扫描数组，分别记第一个A3_y[i]大于m4-s4的i值为ss和ee。从ss到ee区间扫描数组，记录A3_y[i]等于0的个数，如果个数为0，说明整个区域的保护压板为非背景，判断保护压板为投入状态，否则判断保护压板为退出状态。

3.2若保护压板为浅黄色压板，则对浅黄色压板的状态判断：

浅黄色压板与一般压板比较，其颜色比较一致，且两个基座间有一块个基座颜色一样的连接片，根据获得的三种状态的背景投影折线特征，对图像进行相应处理；

1)、在每个浅黄色压板新定位区域内逐列扫描所有像素点，分别将满足特征式(7)的像素点个数存入数组，对数组进行分析处理，以其中一数组为例：

该数组的大小为S_y3，对数组进行S_y3/10宽度的移动平滑，得到数组A1_x[]，平均值和标准偏差分别为m5和s4，获取A1_x[i]＞m5-s5的区间长度为L1；

2)、将每个定位区域内满足特征式(7)的像素的蓝色分量为投影累计值进行横向投影，用蓝色分量是因为它在浅黄色压板状态判断中的变化规律明显，对数组进行移动平滑，取与1)中同一区域的数组：A4_y[]为例，其平均值和标准偏差分别为m6和s6，获取A4_y[]分别从两端开始的第一个非零投影值的区间长度为L2；这里我们可结合折线图来分析，如图16中的(a)所示的L1和L2折线数据段。

若L1/L2＞0.5，则压板斜打开的退出状态，如图16(a)所示，否则继续判断；因为斜打开状态的纵向投影区域较宽，而其他状态的纵向投影区域明显较窄，通过纵向投影的比例关系确定斜打开退出状态；

获得L2数据区间的中点到起点间的第一个最小值点位置：P_v和第一个最大值点位置：P_a，以及中点到末点间的第一个最大值位置P_b。

如果P_a＜P_v＜P_b，A4_y[P_a]＞A4_y[P_v]，A4_y[P_b]＞A4_y[P_v]，且A4_y[P_a]＞m₆，A4_y[P_b]＞m₆，则说明折线中存在较大的波谷，即数组中有存在着最小值，判压板为退出备用状态，否则说明投影折线中没有出现或者出现波谷，即没有最小值，判为投入状态。如图16中(b)(c)所示。

3.3若保护压板为白色压板，则对白压板的状态判断：

当白色压板投入时压板的左上角和右下角有明显的黑色螺钉孔，而退出时底座上会出现上下两个黑色孔。

本发明中先扫描定位区域的上半部分，求取重心的处理区域，其中黑色孔为所求重心；根据重心确定定位区域下半部分中的检测区域，最终根据检测区域内有无黑色孔即可确定保护压板的状态，过程为：

在每个白色压板的上半部分定位区域内扫描所有像素点，分别获得满足式子(5)的所有像素点的形心为(p_cx，p_cy)，

$\left\{\begin{array}{c}R<50\\ B<50\\ R-B<20\end{array}\right.,---\left(5\right)$

将下半部分定位区域的左右边界重新定位为p_cx-15和p_cx+15，在新下半部分定位区域内扫描所有像素点，获得满足式子(5)的像素个数为n1，如果n1＞10，则认为白色压板为退出状态，否则为投入状态。

3.4对一般压板状态的判断：

一般压板颜色种类很多，有三种状态，有两个备用基座的退出状态、有连接片的投入状态和压板斜打开退出状态，状态判断时，只需判断投或退即可，即判断两个基座间是否有连接片存在。根据一般压板背景投影数组的特征，横向投影数组比较复杂，首先对压板进行一下重新定位，令定位后的范围紧紧框住压板，方便状态的判断；

1)、利用纵向投影数组的特征，对压板进行重新定位：在每个一般压板定位区域内(这里的定位区域为更新过下边界的定位区域)逐列扫描所有像素点，分别将满足特征式(8)的像素点个数存入数组，对每一个数组进行分析处理：以其中一数组为例，数组长度为S_x2，对数组进行S_x2/10长度的移动平滑，得到数组为A2_x[]，平均值为m7；

扫描数组A2_x[]，获得A2_x[i]＞m7的区间(p_C，p_f)，取其中满足|(p_c+p_f)/2-S_x2/2|最小的p_c和p_f，记为p_cmin和p_fmin，令左边界为x_s＝p_cmin+x₁，右边界为x_e＝p_fmin+x₁，x₁定位区域的左边界值，具体如图17所示中的S点和E点，对应的即为从新定位的x_s和x_e左右边界；

2)、在新定位区域内对逐行扫描所有像素点，将满足特征式(8)的像素点个数存入数组，将数组进行宽度＝数组长度/10的移动平滑，并计算平滑后数组平均值；结合一般压板的各状态的横向类型投影折线分析，如图18所示。图中的中心的点画线代表平均值，其中的(a)、(b)、(c)分别对应着图17中一般压板的三种状态，(d)、(e)为可能出现的其他情况。而图18中(a-1)和(a-2)的区别在于，(a-1)所示的压板在进行压板区域的具体定位时，压板的上端基座被切掉了一部分，所以曲线的左端低于均值，压板下端基座被切掉的情况在此没有给出。

扫描数组，获得数组中投影值低于平均值的区间数量为n2；这些区间的长度体现了压板图像中非背景部分的比重及位置。

若n2＝1，说明压板区域以压板本身为主，没有出现缝隙，为投入状态；折线如图18中(d)所示；

若n2≥3，即出现了多个数据段，是由非背景颜色对投影的影响，表明压板中间部分由压板，为投入状态；折线如图18中(e)所示；

若n2＝2，根据一般压板横向投影折线的特征，压板状态可能为三种状态中的一种，这时则记录数组中低于平均值的区间段为L3和L5，高于平均值的区间段为L4；

3)、扫描数组，进行备用退出状态折线的判断：获得区间段L4中大于或等于U_m*0.9的个数为n3，n3表示L4区间段中背景的多少，L3、L4和L5的总长度为l_s，如果n3＞l_s*0.1，即L4区间段中背景数据满足整个压板长度的1/10时，则判断保护压板为备用退出状态，否则继续进行判断，其中U_m为数组的最大投影值；折线如图18中(a-1)和(a-2)所示。

4)、利用L4区间段在整个区间中的位置来判断，记区间段L4的中点为P₁₂，并记L3、L4和L5整个数据段的中点为P，如果P₁₂＜P，则判断保护压板为投入状态，否则继续判断；因为在投入状态时中间连接片处的按钮比较靠近上端，因此在中下端会出现一个与背景类似的区域；折线如图18中(b-1)和(b-2)所示。

5)、进行斜打开或一些特殊情况状态的判断：需重新定位保护压板基座的左右边界，以排除不能确定保护压板是否为斜打开的情况。记区间段L3的末端点为y₁₁，将所述新定位区域的下边界重新定为y₁₁，在此区域内按1)中的方法获得左右边界，及所述左右边界内中线为x_m，按2)中的方法，令左边界为x_m进行状态判断。

继电器保护压板一般位于继电保护屏的下端，颜色及个数不定，并且一些压板周围人为贴有红色条带。为了减少人工劳动、方便拍摄和检测，本发明使用一种带有相机的小车，利用电脑控制小车的移动和拍摄。如图19所示为移动小车的示意图。其中，为减少目标物在图像中的变形，方便后续的检测及判断，在安装相机时，应尽可能使其和压板保持平行。从图19中可以看见，相机可以由电脑控制在滑道上上下移动，用以调节相机的高度，使相机尽量和压板平行，以减小扭曲和歪斜等因素的干扰，令图像跟加符合处理的条件，使最终识别结果更加准确。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种保护压板状态的识别方法，其特征在于，该方法包括： 

S1、读取未知类型状态的保护压板图像，完成图像中压板的定位； 

S2、对所述图像进行某类型保护压板的压板颜色投影，获得类型投影数组，所述压板颜色投影为：在定位区域内对像素点进行逐行扫描，将满足保护压板的RGB颜色特征式的像素点个数存入数组； 

判断所述获得的类型投影数组是否符合该类型保护压板的类型投影数组的特征，是则判定所述图像中保护压板类型为该类型保护压板进行步骤S3，否则继续进行下一类型保护保护压板的压板颜色投影及所述判断； 

S3、基于判定的保护压板类型对图像进行该类型保护压板的背景颜色投影，获得背景投影数组，所述背景颜色投影包括：在定位区域内对所有像素点进行逐行和/或逐列扫描，将满足保护压板的背景RGB颜色特征式的像素点个数存入数组； 

根据该类型保护压板各种状态的背景投影数组特征，对所述获得的背景投影数组进行判断，识别出图像中保护压板的状态。 

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，在步骤S1前还包括步骤S0： 

对各已知类型状态的保护压板进行压板颜色投影，获得类型投影数组，并得到所述类型投影数组的类型投影折线，基于所述类型投影折线分析得到类型投影数组的特征； 

对各已知类型状态的保护压板进行背景颜色投影，获得背景投影数组，并得到所述背景投影数组的背景投影折线，基于所述背景投影折线分析得到背景投影数组的特征。 

3.如权利要求1或2所述方法，其特征在于，所述步骤S2包括： 

根据保护压板中白色标签的RGB颜色特征式对图像进行压板颜色投影，得到类型投影数组，判断所述得到的类型投影数组是否符合三孔压板白色标签的投影数组特征，是，则判定所述图像中保护压板类型为三孔压板； 

否，则基于白色标签的类型投影数组，去掉定位区域中的白色标签，更新定 位区域下边界；在新定位区域内根据浅黄色压板及白色压板的RGB颜色特征式，对图像进行浅黄色压板或白色压板的压板颜色投影，判断保护压板是否为浅黄色压板或白色压板，若两者都不是，则判断保护压板为一般压板。 

4.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括： 

S21、在每个压板定位区内对所述图像的像素点进行逐行扫描，分别将满足保护压板中白色标签的RGB颜色特征式的像素点个数存入数组，得到白色标签的的类型投影数组，其中，所述白色标签的RGB颜色特征式为： 

选取所述图像中任意一列保护压板的类型投影数组，判断该列的每个类型投影数组的前半部分的数据和是否大于后半部分数据和的2倍，是则确定该类型投影数组对应的为三孔保护压板，若该列所有保护压板中有一半及以上判断为三孔压板，则判定所述图像中保护压板类型为三孔压板，否则进行步骤S22； 

S22、对步骤S21获得的所述白色标签的类型投影数组，扫描数组的后半部分区间，第一次扫描到数组的投影值>数组的平均值时则令定位区域下边界值等于上边界值加此时横坐标值，更新压板的定位区域下边界； 

在压板新的定位区域内对所述图像的像素点进行逐行扫描，分别将满足浅黄色压板的RGB颜色特征式的像素点个数存入数组，得到浅黄色压板的类型投影数组；其中，浅黄色压板的RGB颜色特征式为： 

选取所述图像中任意一列保护压板的类型投影数组，对每个类型投影数组进行扫描，获得每个数组的最大值：V_m及其位置：P_m，若P_m＜S_y1/5或者P_m＞S_y1*4/5，则令P_m＝S_y1/2，从i＝P_m到i＝0区间内扫描每个数组，若扫描到投影值＜m1-s1/3，则记此时i值为起点：Y_s，并停止扫描； 

同时在i＝P_m至i＝S_y1-1区间记终点：Y_e，若Y_s＜S_y1/3，Y_e-Y_s≥S_y1/3且m1＜20，则确定该类型投影数组对应的为浅黄色压板，若该列所有保护压板中有一半及以 上判定为浅黄色压板；则再任选一列保护压板进行同样的扫描判断，若还判定其中有一半及以上为浅黄色压板，则判定所述图像中保护压板类型为浅黄色压板，否则进行步骤S23；其中S_y1表示数组的大小，m1为数组的平均值，s1为数组标准偏差，i表示数组变量； 

S23、在压板新的定位区域内对所述图像的像素点进行逐行扫描，分别将满足白色压板的RGB颜色特征式的像素点个数存入数组，得到白色压板的类型投影数组；并记录压板上贴有白色标贴纸的像素数为Nt：其中压板贴有白色贴纸的判定公式为(4)：白色压板的RGB颜色特征式为(3)： 

选取所述图像中任意一列保护压板的类型投影数组，对每个类型投影数组分别从i＝0和i＝S_y2-1开始向右和向左扫描数组，在第一次扫描到数组的投影值＞m2，则停止扫描，记录此时i值分别为P_s和P_e；计算数组的P_s至P_e区间内投影值的平均值为m3和标准偏差为s3，其中m2为数组的平均值，S_y2为数组大小，i表示数组变量； 

若s3＜1.5，则判定该数组对应的为白色压板； 

若N_t/S_y2＞10且数组中小于m3的投影值个数小于8_y2/5，则判定该数组对应的为贴有白色标签的白色压板； 

统计类型投影数组中P_s到P_e区间内极小值的数量为N_y，如果N_y＜1，则判断为白色压板；若该列所有保护压板中有一半及以上判定为白色压板，则判定所述图像的保护压板类型为白色压板，否则判定所述图像的保护压板类型为一般压板。 

5.如权利要求4所述方法，其特征在于，还包括对白色压板状态的识别： 

扫描每个白色压板新的定位区域的上半部分，求出满足公式白色压板中黑孔的RGB颜色特征式的所有像素点的形心为(p_cx，P_cy)，所述特征式为： 

在左右边界为p_cx-15和p_cx+15的下半部分定位区域内扫描图像，获得满足特征式(5)的像素点个数为N，如果N＞10，则识别为退出状态，否则识别为投入状态。 

6.如权利要求4所述方法，其特征在于，所述步骤S3中对三孔压板状态的识别为： 

对步骤S21获得的所述白色标签的类型投影数组，扫描数组前半部分区间，第一次扫描到数组的投影值＞数组的平均值时，令定位区域上边界值等于下边界值减此时横坐标值，更新压板的定位区域上边界； 

在每个三孔压板的新定位区域内逐行扫描所有像素点，分别将满足三孔压板的背景RGB颜色特征式的像素点个数存入数组，获得背景投影数组，其中所述三孔压板背景RGB颜色特征式为： 

max[R，G，B]-min[R，G，B]＞80；                            (6) 

分别从所述背景投影数组的两端开始向左和向右扫描该数组，记第一次扫描到的投影值大于数组的平均值-数组的标准偏差的位置为ss和ee；扫描数组的ss到ee区间，记录投影值等于0的个数，如果个数为0，则识别所述三孔压板为投入状态，否则识别为退出状态。 

7.如权利要求4所述方法，其特征在于，所述步骤S3中对浅黄色压板状态的判断为： 

在每个浅黄色压板新定位区域内逐列扫描所有像素点，分别将满足浅黄色压板的背景RGB颜色特征式的像素点个数存入数组，获得浅黄色压板的背景投影数组，其中，所述浅黄色压板背景RGB颜色特征式为： 

对每个所述背景投影数组进行预定宽度的移动平滑，并获取移动平滑后背景投影数组中投影值大于数组平均值-数组标准偏差的数据区间为L1； 

将每个新定位区域内满足特征式(7)的像素的蓝色分量作为投影累计值进行逐行扫描获得蓝色分量的投影数组，对该数组进行移动平滑后计算平均值为m6，获取数组分别从两端开始的第一个非零投影值的区间为L2； 

若L1/L2＞0.5，则识别为板斜打开的退出状态； 

否则获得L2区间的中间位置到左端点位置的第一个最小值点位置：P_v和第一个最大值点位置：P_a，以及中点到末点间的第一个最大值点位置P_b。 

如果P_a＜P_v＜P_b，P_a色投影值＞P_v的投影值，P_b的投影值＞Pv投影值，且P_a投影值＞m₆，P_b投影值＞m₆，则识别为退出备用状态，否则识别为投入状态。 

8.如权利要求4所述方法，其特征在于，所述步骤S3中对一般压板状态的识别： 

1)、在每个一般压板的新定位区域内逐列扫描所有像素点，分别将满足一般压板的像素点个数存入数组得到一般压板的纵向背景投影数组，其中一般压板的背景RGB颜色特征式为： 

对每一个数组进行预定长度的移动平滑，并计算移动平滑后数组的平均值； 

对数组进行处理包括扫描所有数组，获得数组中投影值大于平均值的区间为[p_C，p_f]，取满足|(p_c+p_f)/2-S_x2/2|最小的p_c和p_f值为p_cmin和p_fmin，并令左边界为x_s＝p_cmin+x₁，右边界为x_e＝p_fmin+x₁，其中x₁为原定位区域的左边界值； 

2)、在重新定位了左右边界的定位区域内逐行扫描所有像素点，将满足所述特征式(8)的像素点个数存入数组，得到一般压板的横向投影数组，将数组进行预定宽度的移动平滑，并计算平滑后数组平均值； 

3)、扫描所述横向背景投影数组，获得数组中投影值低于平均值的区间数量为n2； 

若n2＝1，则识别一般压板为投入状态； 

若n2≥3，则识别一般压板为投入状态； 

若n2＝2，则记数组中低于数组的平均值的区间段为L3和L5，高于平均值的区间段为LA； 

4)、重新扫描所述横向背景投影数组，获得区间段L4中大于或等于U_m*0.9的个数为n3，L3、L4和L5的总长度为l_s，如果n3＞l_s*0.1，则识别为退出状态，否则继续进行判断识别，其中U_m为数组的最大投影值； 

5)、记区间段L4的中点位置为P₁₂，并记L3、L4和L5整个数据段的中点位置为P，如果P₁₂＜P，则识别一般压板为投入状态； 

6)、否则记区间段L3的末端点为y₁₁，将所述新定位区域的下边界重新定为y₁₁，在此区域内按1)中的方法获得左右边界，及所述左右边界内中线为x_m，按2)中的方法，令左边界为x_m进行状态判断。 

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