CN105184256B

CN105184256B - 一种浪涌测试受试设备状态灯图像模式识别方法

Info

Publication number: CN105184256B
Application number: CN201510562839.9A
Authority: CN
Inventors: 刘桂雄; 黄坚
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2015-09-06
Filing date: 2015-09-06
Publication date: 2018-05-25
Anticipated expiration: 2035-09-06
Also published as: CN105184256A

Abstract

本发明提供一种浪涌测试受试设备状态灯图像模式识别方法，所述方法包括：利用相机采集状态灯RGB图像，将图像转换为HSI颜色空间下图像，获取各个状态灯的亮状态样本S_n(n＝1、2……)；根据S_n中所有像素点亮度计算得图像熵值H_n，根据H_n确定高亮度与低亮度间的阈值I_t，保留高亮度集合L，计算L的颜色平均值将高亮度集合二值化后得到集合L_t，并计算L_t的离心率e_L、像素个数N_L，则样本S_n的特征C_n可表示为五元数组样本S_n为m×n阶图像矩阵，当摄像机获取图像P后，获取待识别m×n阶图像矩阵S_P，按照样本构建方法获得S_P的五元数组以不相关系数k_P‑n＝f(C_P,C_n)衡量S_P与S_n的不相似程度，设置阈值k_on，若图像P中，存在矩阵S_P使得k_P‑n≤k_on，则n号状态灯亮。

Description

一种浪涌测试受试设备状态灯图像模式识别方法

技术领域

本发明涉及图像模式识别领域，尤其涉及浪涌测试受试设备状态灯图像模式识别方法。

背景技术

浪涌是电源(或主要指电源)开通瞬间产生的强力脉冲，由于电路自身的非线性可能高于电源本身的脉冲；或由于电源、电路中其它部分受到自身或外来尖脉冲干扰。目前国内外浪涌测试标准方法均通过检测技术人员长时间观察、记录受试设备面板指示灯、显示屏等在检测过程的情况，再根据观察和记录的现象及判定标准判定检测结果，这类方法工作量大、效率低、人工成本高，且检测结果判定依据少、主观性强，检测过程不可溯源。实现检测自动化，图像模式识别是关键问题之一。做好这一工作，对保证检测客观性、提高生产效率、促进科学技术的发展都具有重要的作用，特别是在工业生产自动化程度愈来愈高的当今时代，图像处理在自动检测中的地位与作用更加明显。

专利CN104865513A发明的自带检测功能的浪涌电流测试电路，能对二极管类器件的极性进行判断，设置不同的浪涌电流可以很快的检测出二极管类器件承受浪涌电流的最大值，但对非二极管产品无法实现自动检测；专利CN 103454534A公开了一种浪涌测试系统及其测试方法，可自动将电流值、电压值存储至存储器中，但未考虑浪涌测试结果的自动分析。但国内浪涌测试尚未实现自动化。

发明内容

为解决上述存在的问题与缺陷，本发明实现了可同时监视识别多个状态灯，每个状态灯仅需要提供1个亮时样本，即可实现后续状态灯亮灭识别，对于环境亮度变化在-50～30％的情况下，不影响识别结果准确性，并且在过程中状态灯位置发生变化也可准确识别。

本发明的目的通过以下的技术方案来实现：

一种浪涌测试受试设备状态灯图像模式识别方法，该方法包括：

A采集状态灯RGB图像，将图像转换为HSI颜色空间下图像，获取各个状态灯的亮状态样本S_n，其中n＝1、2…..；

B根据S_n中所有像素点亮度计算得图像熵值H_n，根据H_n确定高亮度与低亮度间的阈值I_t，保留高亮度集合L，计算L的颜色平均值将高亮度集合二值化后得到集合L_t，并计算L_t的离心率e_L、像素个数N_L，则样本S_n的特征C_n可表示为五元数组

C样本S_n为m×n阶图像矩阵，当摄像机获取图像P后，获取待识别m×n阶图像矩阵S_P，按照步骤B的样本构建方法获得S_P的五元数组

D以不相关系数k_P-n＝f(C_P,C_n)衡量S_P与S_n的不相似程度，设置阈值k_on，若图像P中，存在矩阵S_P使得k_P-n≤k_on，则n号状态灯亮。

本发明有益效果是：

可同时监视识别多个状态灯，每个状态灯仅需要提供1个亮时样本，即可实现后续状态灯亮灭识别，对于环境亮度变化在-50～30％的情况下，不影响识别结果准确性，并且在过程中状态灯位置发生变化也可准确识别。

附图说明

图1是本发明所述的浪涌测试受试设备状态灯图像模式识别方法流程框图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述。

本发明是浪涌测试受试设备状态灯图像模式识别方法，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤11利用相机采集状态灯RGB图像，将图像转换为HSI颜色空间下图像，获取1号灯样本、2号灯样本、3号灯样本分别为S₁、S₂、S₃；

步骤12据S_n中所有像素点亮度计算得图像熵值H_n，其方法为获得样本HSI颜色空间模型后，可计算样本的图像熵值。对于样本S，若S中某点i的亮度为I_i，统计得亮度直方图，则图像熵值H_n为：

根据H_sample确定高亮度与低亮度间的阈值I_t，设图像的点集合为Ω_sample，对于图像中某点d，若其亮度I_d大于I_t，则d为高亮度集合L中的一点，即

if d∈Ω_sample∧I_d＞I_t

then d∈L

计算高亮度集合L的颜色直方图，得平均值其中Num(L)代表L中点的个数

步骤13本S_n为m×n阶图像矩阵，当摄像机获取图像P后，获取待识别m×n阶图像矩阵S_P，按照步骤B的样本构建方法获得S_P的五元数组

步骤14不相关系数k_P-n＝f(C_P,C_n)衡量S_P与S_n的不相似程度，设置阈值k_on，若图像P中，存在矩阵S_P使得k_P-n≤k_on，则n号状态灯亮。其中，具体的识别逻辑为：

k_P-n≤k_on，则n号状态灯亮；

k_P-n＞k_on，则n号状态灯灭。

虽然本发明所揭露的实施方式如上。但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims

1.一种浪涌测试受试设备状态灯图像模式识别方法，其特征在于，所述方法包括：

D以不相关系数k_P-n＝f(C_P,C_n)衡量S_P与S_n的不相似程度，设置阈值k_on，若图像P中，存在矩阵S_P使得k_P-n≤k_on，则n号状态灯亮；

S_n中所有像素点亮度计算得图像熵值H_n，其方法为获得样本HSI颜色空间模型后，可计算样本的图像熵值；对于样本S，若S中某点i的亮度为I_i，统计得亮度直方图，则图像熵值H_n为：

<mrow> <msub> <mi>H</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>=</mo> <mi>H</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>S</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <munder> <mo>&Sigma;</mo> <mi>i</mi> </munder> <msub> <mi>I</mi> <mi>i</mi> </msub> <mi>log</mi> <mi> </mi> <msub> <mi>I</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow>

if d∈Ω_sample∧I_d＞I_t

then d∈L

<mrow> <mover> <msub> <mi>h</mi> <mi>L</mi> </msub> <mo>&OverBar;</mo> </mover> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <munder> <mo>&Sigma;</mo> <mi>d</mi> </munder> <msub> <mi>h</mi> <mi>d</mi> </msub> </mrow> <mrow> <mi>N</mi> <mi>u</mi> <mi>m</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>L</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> </mrow>

并将集合L中各点转化为二值图，计算L的离心率e_L、像素个数N_L；则样本S_n的特征C_n可表示为五元数组

2.如权利要求1所述的浪涌测试受试设备状态灯图像模式识别方法，其特征在于，所述步骤D中：以不相关系数k_P-n＝f(C_P,C_n)衡量S_P与S_n的不相似程度，设置阈值k_on，若图像P中，存在矩阵S_P使得k_P-n≤k_on，则n号状态灯亮，其中，具体的识别逻辑为

k_P-n≤k_on，则n号状态灯亮；

k_P-n＞k_on，则n号状态灯灭。