CN108520567A - 一种依靠拍摄设备运行图像识别的辅助巡检方法 - Google Patents

Abstract

一种依靠拍摄设备运行图像识别的辅助巡检方法，其特征是它包括以下步骤:首先，将现场设备标签二维码定位在巡视终端摄像头中的二维码识别区域中,进行现场图像或视频采集，并在获取样本后，提取样本二维码获得具体设备信息，锁定该设备对应的样本库；然后，对采集的图像或视频进行等比缩放和梯度矫正,再将其和设备正常状态下的样本库进行比较，看是否存在差异；若差异较大，则将其与设备故障库样本图像进行比较，给出比对相似度；最后，以故障库样本相似度为依据，按照由高到低的方式显示该设备可能的故障列表，并且链接相关的问题描述与处置建议，以此辅助提高巡视人员发现、描述与处置问题的水平。

Description

一种依靠拍摄设备运行图像识别的辅助巡检方法

技术领域

本发明涉及一种电力系统巡检技术，尤其是一种巡检中依靠现场拍摄图像或视频快速识别故障与给出处置建议的智能化电力系统巡检技术，具体地说是一种在电力系统调度主站机房设备巡检过程中，拍摄带有巡检位置二维码的图像或视频，通过对图像或视频帧进行比例矫正，识别二维码中设备相关属性，再将图像或视频帧与该类型设备所有正常样本进行比较，得出拍摄样本与问题样本相似度，最后，根据相似度列表自动链接设备故障库、处置库中关联的材料，辅助用户进行问题的记录与处置的智能辅助巡检方法。

背景技术

电力系统调度主站机房设备是电力调度通信核心业务汇聚所在，日常巡视检查是掌握设备运行情况，及时发现设备缺陷，消除事故隐患，保证安全可靠运行的重要措施。目前，国内外开发了大量用于对巡检工作进行管理的系统，主要采用后台对巡检位置、项目等进行管理，利用手持式移动终端下载巡检要求，在终端上通过GPS、二维码、RFID标签等进行位置定位，并记录巡视发现问题。最终上传到后台服务器中，进行到位率、缺陷数据分析等工作。但在日常巡检工作中，不同经验的巡视人员对设备问题掌握程度不同，导致对设备异常的发现、描述应对与处置水平参差不齐，不能很好的发挥巡检终端的效率。因此，在调度主站设备巡检过程中，如何辅助并提高巡视人员发现、描述与处置设备异常问题的水平，是迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的巡检过程中主要依靠人员根据经验对现场设备运行是否存在故障进行判定而造成准确度不高，对巡检人员要求高，易造成漏报、误报故障的问题，发明一种通过现场拍摄图像或视频的方式，利用图像识别技术，代替人工经验法查找问题与处置信息，辅助人员现场发现并记录问题的依靠拍摄设备运行图像识别的辅助巡检方法。

本发明的技术方案是：

一种依靠拍摄设备运行图像识别的辅助巡检方法，其特征是：首先，将现场设备标签二维码定位在巡视终端摄像头中的二维码识别区域中,进行现场图像或视频采集，并在获取样本，提取样本二维码获得具体设备信息，锁定该设备对应的样本库，提高比对精确度；然后，对采集的图像或视频进行等比缩放和梯度矫正,再将其和设备正常状态下的样本库进行比较，看是否存在差异；若差异较大，则将其与设备故障库样本图像进行比较，给出比对相似度；最后，以故障库样本图像相似度为依据，按照由高到低的方式显示该设备可能的故障列表，并且链接相关的问题描述与处置建议，以此辅助提高巡视人员发现、描述与处置问题的水平。

具体过程为：

首先：在日常巡视过程中，利用巡检终端拍摄张贴有二维码巡视标签的设备运行照片或视频；拍摄画面具备正方形识别区，用户拍摄需要将设备标签二维码置于识别区中，才能进行画面拍摄，根据识别区二维码图像的大小与斜度，计算拍摄的比例与斜度并矫正，以此获取标准比例、尺寸和位置角度的规范图像。

其次：巡检终端自动识别现场拍摄获取静态图像或视频帧中的二维码信息，获取巡视设备的设备类型、厂商、型号等信息，便于后期将信息对应到样本库精确范围中。通过与设备运行正常样本图像进行比较，发现差异，自动转入设备故障分析中，否则提示正常。

然后：将设备故障库中所有故障对应的样本图像，依据故障库样本图片中识别的方式（比如关键位置R、G、B色值范围、形状差异、轮廓重叠等）进行图像识别比较，计算出百分比相似程度。

最后：按照故障库百分比相似程度由高到低方式进行排列，给出巡视人员问题列表。巡视人员可以从列表链接到相应的规范缺陷描述、处置图文信息。

本发明的有益效果：

本发明可以解决巡视过程拍摄图像角度、距离不统一造成的图像识别困难和效率低等问题，同时，利用不断完善且可学习的设备故障样本库与现场图像比较方式，自动给出巡视指导和建议，提高了巡视工作的智能化程度，提升了调度主站设备巡视人员发现、描述乃至现场处置问题的效率和能力。

附图说明

图1为本发明实现方法的具体操作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示。

一种依靠拍摄设备运行图像识别的辅助巡检方法，它包括以下步骤:

A、设备运行图像定位与获取

打开巡视终端摄像头，在巡视摄像显示器电子图像上绘制正方形二维码识别区（可预设也可现场按预先的规定进行设定），当设备二维码图像进入巡视摄像显示器画面瞄准框内，拍摄含有二维码及设备运行画面的图像或视频。再通过对识别区中二维码边际的定位，计算出拍摄图像或视频帧的缩放比例和倾斜角度，以此对图片或视频帧进行矫正。这种拍摄方式可避免因拍摄角度、位置、比例不同造成拍摄画面与后台标准图库不一致造成的识别困难，提高识别的准确性。

设样本图像中二维码长度为L1像素、宽度为W1像素，拍摄图像或视频帧的二维码长度为L2像素、宽度为W2像素，二者比例为L1:L2（或W1:W2，W1:W2=L1:L2可验证斜度矫正是否正常），若此设备关键特征在位置X1,Y1像素点，则实际拍摄图像的位置为：

X2=X1*(L1/L2);Y2=Y1*(L1/L2)

B、静态图像二维码识别

对拍摄的设备运行单张画面中的二维码进行识别，获取设备信息，信息包括设备标识、类型、厂商、型号。

C、获取设备信息关联的正常样本图片；

根据二维码中包含的设备信息，快速找到该设备正常运行的样本图片。

D、与正常样本比较判断是否存在异常；

通过人工或终端设备自带程序自动将拍摄的图片或视频帧与正常样本图片进行比较，以判断是否存在异常；并判断图片的差异，若差异度很小，转入步骤F，提示设备正常；若差异度较大，转入步骤E。

E、与设备故障样本图进行比较；

将拍摄图片与该设备类型、厂商、型号下的故障对应样本图进行比较，根据故障对应样本图规定的是按照形变还是关键位置像素值进行相似度判断，给出相似度。

F、提示设备正常；

提示设备正常，结束该设备标签对应巡检项目的巡视。

G、故障相似度列表显示；

将由步骤E所得的相似度按照由高到低原则进行排列，展示给巡视人员；

H、链接故障描述、处置等图文信息；

将巡视人员选择的故障链接故障的描述、处置方法等图文信息，便于巡视人员规范填写缺陷和学习现场处置缺陷。

I、人工决定是否采用；

巡视人员决定该智能提示的故障是否采纳，采纳表示该项巡检终端提示的故障正确度较高，转入步骤J，否则，表示没有找到该故障对应的处置与描述信息，故障库缺失该故障样本，转入步骤K。

J、记录设备缺陷；

采用描述信息快速填充缺陷记录信息。

K、手工记录新缺陷，形成新故障样本；

将拍摄图片形成缺陷样本，上传到后台管理系统中，维护形成新样本。

以上内容是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (6)

1.一种依靠拍摄设备运行图像识别的辅助巡检方法，其特征是：首先，将现场设备标签二维码定位在巡视终端摄像头中的二维码识别区域中,进行现场图像或视频采集，并根据二维码提取样本，获得具体设备信息，锁定该设备对应的样本库，提高比对精确度；然后，对采集的图像或视频进行等比缩放和梯度矫正,再将其和设备正常状态下的样本库进行比较，看是否存在差异；若差异较大，则将其与设备故障库样本图像进行比较，给出比对相似度；最后，以故障库样本相似度为依据，按照由高到低的方式显示该设备可能的故障列表，并且链接相关的问题描述与处置建议，以此辅助提高巡视人员发现、描述与处置问题的水平。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是它包括以下步骤:

首先，在日常巡视过程中，利用巡检终端拍摄张贴有二维码巡视标签的设备运行照片或视频；拍摄画面具备正方形识别区，用户拍摄需要将设备标签二维码置于识别区中，才能进行画面拍摄，根据识别区二维码图像的大小与斜度，计算拍摄的比例与斜度并矫正，以此获取标准比例、尺寸和位置角度的规范图像；

其次，巡检终端自动识别现场拍摄获取静态图像或视频帧中的二维码信息，获取巡视设备信息，便于后期通过设备信息对应到样本库精确范围中；通过与设备运行正常样本图像进行比较，发现差异，自动转入设备故障分析中，否则提示正常；

第三，将设备故障库中所有故障对应的样本图像，依据故障库样本图片中识别的方式进行图像识别比较，计算出百分比相似程度；

最后，按照故障库百分比相似程度由高到低方式进行排列，给出巡视人员问题列表；巡视人员从列表链接到相应的规范缺陷描述处置图文信息，进行故障识别和排除。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是所述的巡检终端的拍摄画面中预设有用于框定二维码标签的正方形识别区，并以此作为巡检拍摄图像或视频的基准，与标准图库中同角度同位置拍摄的图像进行比较。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是所述的设备信息包括设备标识、设备类型、生产厂商和设备型号。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的处置建议，包括采用描述信息快速填充缺陷记录信息和将拍摄图片形成缺陷样本，上传到后台管理系统中，维护形成新样本。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是所述拍摄视频的矫正是针对设备运行动态分析的方法；对于需要通过指示灯和指示灯闪烁频率分析其运行状态的设备，利用30帧/秒的视频拍摄，记录其在一段时间内的指示灯闪烁情况，并通过视频解析逐帧获取连续的设备运行状态图像进行缩放和矫正，获取指示灯颜色、计算指示灯闪烁频率，再与样本库比对，得出相应结论。