CN108681705B - 一种基于图形识别的计量设备一致性判定方法及系统 - Google Patents

一种基于图形识别的计量设备一致性判定方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于图形识别的计量设备一致性判定方法及系统，它包括：通过工业显微镜采集送检电表不同部位的图像；将采集到的图像输送到判定系统中进行图像处理；得到二值化图像和送检电表不同部位的图像的特征信号并存入数据库中，作为送检批次电表的标准特征信号；获取与送检电表同一批次到货电表或现场电表的不同部位图像的特征信号；将到货电表或现场电表的特征信号与存入数据库中的标准特征信号进行比较得到相似度，根据相似度判断到货电表或现场电表是否与送检电表为同一种电表。本发明提供的方法可自动识别电表供应商发货的电表与送检的电表是否为同一批次、安装在用户现场电表是否被人为更换，减少人工工作量，提高工作效率。

Description

一种基于图形识别的计量设备一致性判定方法及系统
技术领域
本发明涉及计量设备技术领域，特别是一种基于图形识别的计量设备一致性判定方法及系统。
背景技术
随着智能电网的迅猛发展，用电信息采集大数据分析处理的广泛应用，用电信息采集系统中窃电手段越来越趋于智能化、隐蔽化。随着窃电行为的高科技化、网络化发展，对计量方式进行修改、破坏的窃电方式时有发生，导致同一厂家同一批次的电表在送检、到货、现场三种情形下存在不一致性，但目前电力公司在发现该窃电行为时常出现取证难的问题，不利于后期对窃电行为的处理和电费的追缴。面对目前严峻的针对计量设备修改的窃电形势，计量设备反窃电备案与取证能力建设，显得非常必要。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的就是提供一种基于图形识别的计量设备一致性判定方法及系统，可自动识别电表供应商发货的电表与送检的电表是否为同一批次、安装在用户现场电表是否被人为更换，这样可以减少人工对每个电表进行检测的工作量，提高工作效率。同时系统具备信息录入功能，可以方便存储和查看电表的基本信息。
本发明的目的之一是通过这样的技术方案实现的，一种基于图形识别的计量设备一致性判定方法，它包括有：
S1：通过工业显微镜采集送检电表不同部位的图像；
S2：将送检电表不同部位的图像输送到判定系统中进行图像处理；得到二值化图像和送检电表不同部位的图像的特征信号并存入数据库中，作为此次送检批次电表的标准特征信号；
S3：获取与送检电表同一批次到货电表或现场电表的不同部位图像的特征信号；
S4：将到货电表的特征信号或现场电表的特征信号与存入数据库中的标准特征信号进行比较得到相似度，根据相似度判断到货电表或现场电表是否与送检电表为同一种电表。
进一步，所述步骤S4中的相似度是通过以下步骤获取：
S401：获取到货电表或现场电表的不同部位图像；
S402：按照到货电表或现场电表不同部位图像与数据库系统中的送检电表不同部位标准图像进行比较；
S403：得到相似度。
进一步，所述步骤S4中到货电表的相似度判断过程如下：
S411：获取到货电表图像的特征信号；
S412：判断步骤S411中的特征信号是否为文字信号；若为文字信号，则进行步骤S413；反之，则进行步骤S414；
S413：若为文字信号，则将特征信号与标准特征信号进行比较得到相似度；判断相似度是否等于100％，若是，则输出结果信号；反之，则发出报警信号；
S414：若不为文字信号，则将特征信号与标准特征信号进行比较得到相似度；判断相似度是否大于95％，若是，则输出信号结果；反之，则发出报警信号。
进一步，所述步骤S2还包括有：
对采集到的电表不同部位图像进行预处理得到二值化图像；
所述二值化图像输入到图像处理器中得到电表不同部位图像的特征信号。
进一步，所述工业显微镜设置有角度可调拍摄台，所述角度可调拍摄台用于调整电表的放置方式，使工业显微镜能拍摄到电表不同位置的图像。
进一步，还包括有：
S01：将送检电表放置于电子显微镜下方的拍摄台上，用于拍摄送检电表不同部位的图像；
S02：设定送检电表拍摄流程；
S03：判断是否保存拍摄流程，若是，则进行图像的拍摄和保存；反之，返回步骤S02；
S04：判断电表各部位是否拍摄完毕，若是，则结束拍摄和保存；反之，返回步骤S03。
本发明的另一个目的是通过这样的技术方案实现的，一种基于图形识别的计量设备一致性判定系统，它包括有：图像采集装置和图像处理器；
所述图像采集装置用于获取送检电表、到货电表及现场电表三种电表不同部位图像；
所述图像处理器与图像采集装置连接，所述图像处理器对接收到的电表不同部位图像进行处理得到电表不同部位图像的特征信号；并将特征信号与存入到数据库系统的电表不同部位图像标准特征信号进行比较得到相似度，当相似度小于预设值，则发出报警信号。
进一步，所述图像处理器包括图像预处理模块、图像特征提取模块、数据库模块、特征信号相似度模块、判断模块和输出模块；
所述图像预处理模块，用于对图像采集装置采集到的电表不同部位图像进行预处理得到二值化图像；
所述图像特征提取模块，用于识别二值化图像得到电表不同部位图像的特征信号。
所述数据库模块，用于存储电表不同部位图像的标准特征信号；
所述特征信号相似度模块，用于比较电表不同部位图像的特征信号与存入到数据库系统的电电表不同部位图像的标准特征信号，从而得到相似度；
所述判断模块，用于通过判断相似度是否小于预设值；
所述输出模块，用于根据判断模块所产生的结果输出送检电表、到货电表及现场电表三种电表是否为同一种电表。
进一步，所述特征信号相似度模块通过以下步骤来获取相似度：
获取电表不同部位图像；按照电表不同部位图像与数据库系统中的电表不同部位标准图像进行比较得到并输出相似度。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：
(1)本发明提供的基于图形识别的计量设备一致性判定方法及系统，可以自动识别电表供应商发货的电表与送检的电表是否为同一批次、安装在用户现场电表是否被人为更换，这样可以减少人工对每个电表进行检测工作量，提高工作效率；
(2)本发明提供信息录入功能，方便手动录入和查看电表厂家、型号、供货批次号、表号等电表基本信息以及电表外观结构、整件板卡、通信模块、主要元器件的图像和必要描述信息；
(3)本发明提供示例图像，拍摄电表不同部位图像时可以参照系统提供的示例图像调整电表摆放方式，以便对电表进行拍摄取证时可以拍摄出符合规范的图像；
(4)本发明由硬件系统及软件系统两部分构成，硬件系统用来构造电表采集环境，实现图像采集以及数据传输，软件系统主要用来实现图像分析与处理。本系统利用图像处理算法进行分析，得到电表厂家、型号、供货批次号、表号等电表基本信息以及电表外观结构、整件板卡、通信模块、主要元器件的图像和必要描述信息，形成样本库，通过待测电表与样本库的标准信息进行比较，实现待测对象的自动检测。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。
附图说明
本发明的附图说明如下：
图1为基于图形识别的计量设备一致性判定方法的流程示意图。
图2为本发明判断到货电表是否和送检电表一致的流程示意图。
图3为本发明判断现场电表是否和送检电表一致的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例：如图1至图3所示；一种基于图形识别的计量设备一致性判定方法，它包括有：
S1：通过工业显微镜采集送检电表不同部位的图像；
S2：将送检电表不同部位的图像输送到判定系统中进行图像处理；得到二值化图像和送检电表不同部位的图像的特征信号并存入数据库中，作为此次送检批次电表的标准特征信号；
S3：获取与送检电表同一批次到货电表或现场电表的不同部位图像的特征信号；
S4：将到货电表的特征信号或现场电表的特征信号与存入数据库中的标准特征信号进行比较得到相似度，根据相似度判断到货电表或现场电表是否与送检电表为同一种电表。
具体过程有：通过工业显微镜采集送检电表不同部位的图像；将送检电表不同部位的图像输送到系统中进行图像处理；并得到二值化图像和送检电表不同部位的图像的文字(包括电表厂家、型号、供货批次号、表号等)、条形码及轮廓(包括电表外观结构、整件板卡、通信模块、主要元器件等)等特征信号然后存入数据库中作为标准特征信号；获取同一厂家同一批次的到货电表或现场电表的不同部位图像的特征信号；将到货电表的特征信号或现场电表的特征信号分别与存入数据库中的标准特征信号进行比较得到相似度，从而判断到货电表或现场电表是否与送检电表为同一种电表。
S1：将送检电表放置于电子显微镜下方的拍摄台上，用于拍摄电表不同部位的的图像；
S2：设定电表拍摄流程，确定送检电表中需要拍照的数目，并且设定外观结构、整件板卡、通信模块、主要元器件等送检电表不同部位的拍摄顺序；
S3：判断是否保存拍摄流程，如果没有则返回步骤S2；若是保存则进行步骤S4；
S4：参照示例图像调整送检电表摆放位置，通过电子显微镜获取送检电表图像并进行拍摄和保存；
S5：将送检电表图像输送到图像处理器中；
S6：所述图像处理器对采集到的电表不同部位的图像进行预处理得到二值化图像；
S7：根据二值化图像得到送检电表图像的特征信号；
S8：将送检电表图像的特征信号作为标准特征信号存入到数据库中；
S9：判断电表各部位是否拍摄完毕，如果拍摄完毕则本流程结束，如果没有拍摄完毕则返回步骤S4；
实施例2
如图2所示，为本发明判断到货电表是否和送检电表一致的流程图，包括以下步骤：
S10：同一厂家同一批次的电表到货后，需要对到货电表进行抽样检测，获取到货电表图像的特征信号的方法如同实施例1所述；
S11：获取到货电表图像的特征信号后需要判断特征信号是否为文字信号；
S12：如果特征信号是否为文字信号，如电表厂家、电表供货批次号、电表型号、电压、电流等，则该将特征信号与标准特征信号进行比较得到相似度，如果相似度不为100％则发出报警信号，提示工作人员进行核查；
S13：如果特征信号不为文字信号，则该将特征信号与标准特征信号进行比较得到相似度，如果相似度低于95％则发出报警信号，提示工作人员进行核查；
实施例3
如图3所示，为本发明的判断到现场表是否和送检电表一致的流程图，包括以下步骤：
S10：对同一厂家同一批次的现场电表进行抽样检测，获取现场电表图像的特征信号的方法如同实施例1所述；
S11：计算现场电表图像特征信号相似度，然后判断现场电表或送检电表是否为同一种电表，方法如同实施例2所述；
一种基于图形识别的计量设备一致性判定系统，它包括有：图像采集装置和图像处理器；
图像采集装置用于获取送检电表、到货电表及现场电表三种电表不同部位图像；
图像处理器与图像采集装置连接，图像处理器对接收到的电表不同部位图像进行处理得到电表不同部位图像的特征信号；并将特征信号与存入到数据库系统的电表不同部位图像标准特征信号进行比较得到相似度，当相似度小于预设值，则发出报警信号。
图像处理器包括图像预处理模块、图像特征提取模块、数据库模块、特征信号相似度模块、判断模块和输出模块；
图像预处理模块，用于对图像采集装置采集到的电表不同部位图像进行预处理得到二值化图像；
图像特征提取模块，用于识别二值化图像得到电表不同部位图像的特征信号。
数据库模块，用于存储电表不同部位图像的标准特征信号；
特征信号相似度模块，用于比较电表不同部位图像的特征信号与存入到数据库系统的电电表不同部位图像的标准特征信号，从而得到相似度；
判断模块，用于通过判断相似度是否小于预设值；
输出模块，用于根据判断模块所产生的结果输出送检电表、到货电表及现场电表三种电表是否为同一种电表。
特征信号相似度模块通过以下步骤来获取相似度：
获取电表不同部位图像；按照电表不同部位图像与数据库系统中的电表不同部位标准图像进行比较得到并输出相似度。
应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种基于图形识别的计量设备一致性判定方法，其特征在于，所述方法步骤如下：
S1：通过工业显微镜采集送检电表不同部位的图像；
S2：将送检电表不同部位的图像输送到判定系统中进行图像处理；得到二值化图像和送检电表不同部位的图像的特征信号并存入数据库中，作为此次送检批次电表的标准特征信号；
S3：获取与送检电表同一批次到货电表或现场电表的不同部位图像的特征信号；
S4：将到货电表的特征信号或现场电表的特征信号与存入数据库中的标准特征信号进行比较得到相似度，根据相似度判断到货电表或现场电表是否与送检电表为同一种电表；
其中，所述到货电表的相似度判断过程如下：
S411：获取到货电表图像的特征信号；
S412：判断步骤S411中的特征信号是否为文字信号；若为文字信号，则进行步骤S413；反之，则进行步骤S414；
S413：若为文字信号，则将特征信号与标准特征信号进行比较得到相似度；判断相似度是否等于100％，若是，则输出结果信号；反之，则发出报警信号；
S414：若不为文字信号，则将特征信号与标准特征信号进行比较得到相似度；判断相似度是否大于95％，若是，则输出信号结果；反之，则发出报警信号。
2.如权利要求1所述的基于图形识别的计量设备一致性判定方法，其特征在于，所述步骤S4中的相似度是通过以下步骤获取：
S401：获取到货电表或现场电表的不同部位图像；
S402：按照到货电表或现场电表不同部位图像与数据库系统中的送检电表不同部位标准图像进行比较；
S403：得到相似度。
3.如权利要求1所述的基于图形识别的计量设备一致性判定方法，其特征在于，所述步骤S2还包括有：
对采集到的电表不同部位图像进行预处理得到二值化图像；所述二值化图像输入到图像处理器中得到电表不同部位图像的特征信号。
4.如权利要求1所述的基于图形识别的计量设备一致性判定方法，其特征在于，所述工业显微镜设置有角度可调拍摄台，所述角度可调拍摄台用于调整电表的放置方式，使工业显微镜能拍摄到电表不同位置的图像。
5.如权利要求1所述的基于图形识别的计量设备一致性判定方法，其特征在于，还包括有：
S01：将送检电表放置于电子显微镜下方的拍摄台上，用于拍摄送检电表不同部位的图像；
S02：设定送检电表拍摄流程；
S03：判断是否保存拍摄流程，若是，则进行图像的拍摄和保存；反之，返回步骤S02；
S04：判断电表各部位是否拍摄完毕，若是，则结束拍摄和保存；反之，返回步骤S03。
6.一种基于图形识别的计量设备一致性判定系统，其特征在于，所述系统包括有图像采集装置和图像处理器；
所述图像采集装置用于获取送检电表、到货电表及现场电表三种电表不同部位图像；
所述图像处理器与图像采集装置连接，所述图像处理器对接收到的电表不同部位图像进行处理得到电表不同部位图像的特征信号；并将特征信号与存入到数据库系统的电表不同部位图像标准特征信号进行比较得到相似度，当相似度小于预设值，则发出报警信号；
所述图像处理器包括图像预处理模块、图像特征提取模块、数据库模块、特征信号相似度模块、判断模块和输出模块；
所述图像预处理模块，用于对图像采集装置采集到的电表不同部位图像进行预处理得到二值化图像；
所述图像特征提取模块，用于识别二值化图像得到电表不同部位图像的特征信号；
所述数据库模块，用于存储电表不同部位图像的标准特征信号；
所述特征信号相似度模块，用于比较电表不同部位图像的特征信号与存入到数据库系统的电表不同部位图像的标准特征信号，从而得到相似度；
所述判断模块，用于通过判断相似度是否小于预设值；
所述输出模块，用于根据判断模块所产生的结果输出送检电表、到货电表及现场电表三种电表是否为同一种电表；
所述到货电表的相似度判断具体包括：
S411：获取到货电表图像的特征信号；
S412：判断步骤S411中的特征信号是否为文字信号；若为文字信号，则进行步骤S413；反之，则进行步骤S414；
S413：若为文字信号，则将特征信号与标准特征信号进行比较得到相似度；判断相似度是否等于100％，若是，则输出结果信号；反之，则发出报警信号；
S414：若不为文字信号，则将特征信号与标准特征信号进行比较得到相似度；判断相似度是否大于95％，若是，则输出信号结果；反之，则发出报警信号。
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