CN109753961A - 一种基于图像识别的变电站间隔单元解锁方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于图像识别的变电站间隔单元解锁方法与系统，包括：S1、对间隔单元铭牌进行图像识别，获取识别文字；S2、对识别文字作规范化处理，并将字符串根据特定字段进行拆分组合；S3、比对间隔单元名称；S4、比对单元下各设备的名称；S5、比对识别文字中的数字与各个设备的数字；S6、根据识别文字对所有间隔单元下的设备名称进行逐字匹配，将匹配到的设备名称存储，全部匹配完成后对匹配到的设备进行选择，有需作业的则解锁工程。本发明实现对作业人员是否到位进行管控，另外通过无纸化作业，有效提升作业质量，并对作业风险点进行预警，由于采用图像识别的方式，相较于线下纸质作业方式，作业效率显著提高。

Description

一种基于图像识别的变电站间隔单元解锁方法与系统

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别是一种基于图像识别的变电站间隔单元解锁方法与系统。

背景技术

随着现场作业安全管理水平不断提升，电力公司更加关注变电站现场作业的管理工作，例如电力作业人员前往变电站对变电站内的设备进行巡视，抄录设备例如变压器的运行数据。

而现有技术中为纸质线下作业方式，该种方式很难管控作业人员是否真正到达现场，是否抄录真实的设备运行数据。因此，纸质的线下作业方式存在管理上的漏洞以及安全隐患，纸质材料无法为现场作业管理提供有效的数据支撑。如何实现针对作业人员到位的管控，是当前电力公司管理人员急需解决的一个重要问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于图像识别的变电站间隔单元解锁方法与系统，旨在解决现有技术中纸质作业方式无法对作业人员进行管控，容易造成安全隐患的问题，实现通过无纸化作业，有效提升作业质量，提高作业效率。

为达到上述技术目的，本发明提供了一种基于图像识别的变电站间隔单元解锁方法，所述方法包括以下步骤：

S1、对间隔单元铭牌进行图像识别，获取识别文字；

S2、对识别文字作规范化处理，并将字符串根据特定字段进行拆分组合；

S3、比对间隔单元名称，如匹配则解锁成功，否则执行下一步骤；

S4、比对单元下各设备的名称，如匹配则解锁成功，否则执行下一步骤；

S5、比对识别文字中的数字与各个设备的数字，如匹配则解锁成功，否则执行下一步骤；

S6、根据识别文字对所有间隔单元下的设备名称进行逐字匹配，将匹配到的设备名称存储，全部匹配完成后对匹配到的设备进行选择，有需作业的则解锁工程。

优选地，所述步骤S1具体为：

获取清晰的图片信息；

利用仿射变换对倾斜的铭牌进行变换，将倾斜的铭牌进行矫正，得到正常拍摄状态下的铭牌信息；

利用CTPN算法进行文本检测，从图像中找到文字区域，并将文字区域从原始图像中分离出来；

利用CNN+RNN神经网络，将分离出来的区域中图片信息转化为相应的文本格式。

优选地，所述规范化处理具体为将特殊符号直接用特定符号进行替换。

优选地，所述拆分组合具体为将识别后的文字字符串根据特定字段将其分割成字符串数组。

优选地，所述方法还包括：

在有网络时，将解锁失败的图片直接上传至后台，如果解锁成功，则不上传；

在没有网络时，将解锁失败的图片进行移动端本地保存，在最终上传巡视结果时，一并将图片进行上传保存。

本发明还提供了一种基于图像识别的变电站间隔单元解锁系统，所述系统包括：

图像识别模块，用于对间隔单元铭牌进行图像识别，获取识别文字；

文字处理模块，用于对识别文字作规范化处理，并将字符串根据特定字段进行拆分组合；

单元名称比对模块，用于比对间隔单元名称；

设备名称比对模块，用于比对单元下各设备的名称；

数字比对模块，用于比对识别文字中的数字与各个设备的数字；

名称字符比对模块，用于根据识别文字对所有间隔单元下的设备名称进行逐字匹配，将匹配到的设备名称存储，全部匹配完成后对匹配到的设备进行选择，有需作业的则解锁工程。

优选地，所述图像识别模块包括：

清晰度增强单元，用于获取清晰的图片信息；

仿射变换单元，用于利用仿射变换对倾斜的铭牌进行变换，将倾斜的铭牌进行矫正，得到正常拍摄状态下的铭牌信息；

文本区域分离单元，用于利用CTPN算法进行文本检测，从图像中找到文字区域，并将文字区域从原始图像中分离出来；

文本转换单元，用于利用CNN+RNN神经网络，将分离出来的区域中图片信息转化为相应的文本格式。

优选地，所述系统还包括：

图片上传模块，用于在有网络时，将解锁失败的图片直接上传至后台以及在没有网络时，将解锁失败的图片进行移动端本地保存，在最终上传巡视结果时，一并将图片进行上传保存。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

与现有技术相比，本发明通过对间隔单元进行图像识别，将识别到的文字进行规范化处理以及拆分组合，将获取到的文字与PMS数据库中的台帐名称进行相互匹配，在匹配过程中优先比对间隔单元名称，然后依次比对单元下设备名称、设备数字、设备名称字符数组，当匹配成功时才可解锁巡视任务。本发明解决了现有技术中纸质作业方式无法对作业人员进行管控，容易造成安全隐患的问题，实现对作业人员是否到位进行管控，另外通过无纸化作业，有效提升作业质量，并对作业风险点进行预警，由于采用图像识别的方式，相较于线下纸质作业方式，作业效率显著提高。

附图说明

图1为本发明实施例中所提供的一种基于图像识别的变电站间隔单元解锁方法流程图；

图2为本发明实施例中所提供的一种基于图像识别的变电站间隔单元解锁系统结构框图。

具体实施方式

为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

下面结合附图对本发明实施例所提供的一种基于图像识别的变电站间隔单元解锁方法与系统进行详细说明。

如图1所示，本发明实施例公开了一种基于图像识别的变电站间隔单元解锁方法，所述方法包括以下步骤：

S1、对间隔单元铭牌进行图像识别，获取识别文字；

S2、对识别文字作规范化处理，并将字符串根据特定字段进行拆分组合；

S3、比对间隔单元名称，如匹配则解锁成功，否则执行下一步骤；

S4、比对单元下各设备的名称，如匹配则解锁成功，否则执行下一步骤；

S5、比对识别文字中的数字与各个设备的数字，如匹配则解锁成功，否则执行下一步骤；

S6、根据识别文字对所有间隔单元下的设备名称进行逐字匹配，将匹配到的设备名称存储，全部匹配完成后对匹配到的设备进行选择，有需作业的则解锁工程。

本发明实施例所述变电站间隔单元解锁是现场作业人员根据图像识别后得到的文字与PMS数据库中的台帐名称相互匹配，匹配成功则巡视任务成功解锁，现场作业人员能正常进行作业；若现场作业人员未到达现场，或未真正到达规定设备附近以及识别的文字不匹配，则无法正常解锁单元间隔，提示解锁失败并上传拍摄的图片至后台数据库存储。

现场作业人员对间隔单元进行图像扫描，扫描后对图片中的文字进行识别，首先判断识别到的文字是否为空，为空则扫描失败，并提示重新扫描开锁。

设备文字识别过程如下：

利用图像处理中的对比度增强、降低亮度、锐度增强等方式来获取清晰的图片信息；

利用仿射变换对倾斜的铭牌进行变换，将倾斜的铭牌进行矫正，得到正常拍摄状态下的铭牌信息；

利用CTPN算法进行文本检测，从图像中找到文字区域，并将文字区域从原始图像中分离出来；

利用CNN+RNN神经网络，将分离出来的区域中图片信息转化为相应的文本格式。

所述CTPN结合CNN与LSTM深度网络，能有效的检测出复杂场景的横向分布的文字，并利用神经网络进行文字识别。

对图片识别得到的文字进行规范化处理，将特殊符号直接用特定符号进行替换，利用函数replaceAll()来完成，将字符串中的特殊字符进行替换，完成规范化处理。

将识别后的文字字符串根据特定字段进行拆分组合，通过函数split()来完成，将一个字符串分割成字符串数组。

在对图片中文字完成识别处理后，进行文字比对。

优先比对间隔单元名称，识别到的文字与上层处理后的间隔单元名进行匹配，两者相同则解锁成功。

其次比对间隔单元下各设备的名称，将上层处理的文字与PMS数据库中的台帐名称互相比对，比对成功则直接解锁成功，该操作利用函数Contains()来完成，通过返回值验证PMS数据库中是否包含上层处理的文字字符串。

提取文字中的数字，并将其与各个设备的数字进行比对，匹配成功则解锁成功进行开锁作业，该操作利用函数getNumberFromStr()来完成对文字中数字的提取操作。

若通过上述操作还是没有解锁成功，则根据识别到的文字对所有间隔单元下的设备名称进行转换字符数组逐字匹配，将匹配到的设备放入Map数据容器中，全部匹配完成后界面显示匹配到的设备名称列表进行选择，有需作业的则成功解锁。所述转换字符数组通过函数toCharArray()来完成，将字符串转换成字符数组。

在文字比对完成后，需要将进行识别的图片进行上传保存。

在有网络时，将解锁失败的图片直接上传至后台，如果解锁成功，则不上传；在没有网络时，将解锁失败的图片进行移动端本地保存，在最终上传巡视结果时，一并将图片进行上传保存。

本发明实施例通过对间隔单元进行图像识别，将识别到的文字进行规范化处理以及拆分组合，将获取到的文字与PMS数据库中的台帐名称进行相互匹配，在匹配过程中优先比对间隔单元名称，然后依次比对单元下设备名称、设备数字、设备名称字符数组，当匹配成功时才可解锁巡视任务。本发明解决了现有技术中纸质作业方式无法对作业人员进行管控，容易造成安全隐患的问题，实现对作业人员是否到位进行管控，另外通过无纸化作业，有效提升作业质量，并对作业风险点进行预警，由于采用图像识别的方式，相较于线下纸质作业方式，作业效率显著提高。

如图2所示，本发明实施例还公开了一种基于图像识别的变电站间隔单元解锁系统，所述系统包括：

图像识别模块，用于对间隔单元铭牌进行图像识别，获取识别文字；

文字处理模块，用于对识别文字作规范化处理，并将字符串根据特定字段进行拆分组合；

单元名称比对模块，用于比对间隔单元名称，如匹配则解锁成功，否则执行下一步骤；

设备名称比对模块，用于比对单元下各设备的名称，如匹配则解锁成功，否则执行下一步骤；

数字比对模块，用于比对识别文字中的数字与各个设备的数字，如匹配则解锁成功，否则执行下一步骤；

名称字符比对模块，用于根据识别文字对所有间隔单元下的设备名称进行逐字匹配，将匹配到的设备名称存储，全部匹配完成后对匹配到的设备进行选择，有需作业的则解锁工程。

所述图像识别模块包括：

清晰度增强单元，用于利用图像处理中的对比度增强、降低亮度、锐度增强等方式来获取清晰的图片信息；

仿射变换单元，用于利用仿射变换对倾斜的铭牌进行变换，将倾斜的铭牌进行矫正，得到正常拍摄状态下的铭牌信息；

文本区域分离单元，用于利用CTPN算法进行文本检测，从图像中找到文字区域，并将文字区域从原始图像中分离出来；

文本转换单元，用于利用CNN+RNN神经网络，将分离出来的区域中图片信息转化为相应的文本格式。

对图片识别得到的文字进行规范化处理，将特殊符号直接用特定符号进行替换，利用函数replaceAll()来完成，将字符串中的特殊字符进行替换，完成规范化处理。将识别后的文字字符串根据特定字段进行拆分组合，通过函数split()来完成，将一个字符串分割成字符串数组。

在对图片中文字完成识别处理后，进行文字比对。

优先比对间隔单元名称，识别到的文字与上层处理后的间隔单元名进行匹配，两者相同则解锁成功。

其次比对间隔单元下各设备的名称，将上层处理的文字与PMS数据库中的台帐名称互相比对，比对成功则直接解锁成功，该操作利用函数Contains()来完成，通过返回值验证PMS数据库中是否包含上层处理的文字字符串。

提取文字中的数字，并将其与各个设备的数字进行比对，匹配成功则解锁成功进行开锁作业，该操作利用函数getNumberFromStr()来完成对文字中数字的提取操作。

若通过上述操作还是没有解锁成功，则根据识别到的文字对所有间隔单元下的设备名称进行转换字符数组逐字匹配，将匹配到的设备放入Map数据容器中，全部匹配完成后界面显示匹配到的设备名称列表进行选择，有需作业的则成功解锁。所述转换字符数组通过函数toCharArray()来完成，将字符串转换成字符数组。

所述系统还包括图片上传模块，用于在有网络时，将解锁失败的图片直接上传至后台以及在没有网络时，将解锁失败的图片进行移动端本地保存，在最终上传巡视结果时，一并将图片进行上传保存。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于图像识别的变电站间隔单元解锁方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、对间隔单元铭牌进行图像识别，获取识别文字；

S2、对识别文字作规范化处理，并将字符串根据特定字段进行拆分组合；

S3、比对间隔单元名称，如匹配则解锁成功，否则执行下一步骤；

S4、比对单元下各设备的名称，如匹配则解锁成功，否则执行下一步骤；

S5、比对识别文字中的数字与各个设备的数字，如匹配则解锁成功，否则执行下一步骤；

S6、根据识别文字对所有间隔单元下的设备名称进行逐字匹配，将匹配到的设备名称存储，全部匹配完成后对匹配到的设备进行选择，有需作业的则解锁工程。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的变电站间隔单元解锁方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

获取清晰的图片信息；

利用仿射变换对倾斜的铭牌进行变换，将倾斜的铭牌进行矫正，得到正常拍摄状态下的铭牌信息；

利用CTPN算法进行文本检测，从图像中找到文字区域，并将文字区域从原始图像中分离出来；

利用CNN+RNN神经网络，将分离出来的区域中图片信息转化为相应的文本格式。

3.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的变电站间隔单元解锁方法，其特征在于，所述规范化处理具体为将特殊符号直接用特定符号进行替换。

4.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的变电站间隔单元解锁方法，其特征在于，所述拆分组合具体为将识别后的文字字符串根据特定字段将其分割成字符串数组。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种基于图像识别的变电站间隔单元解锁方法，其特征在于，所述方法还包括：

在有网络时，将解锁失败的图片直接上传至后台，如果解锁成功，则不上传；

在没有网络时，将解锁失败的图片进行移动端本地保存，在最终上传巡视结果时，一并将图片进行上传保存。

6.一种基于图像识别的变电站间隔单元解锁系统，其特征在于，所述系统包括：

图像识别模块，用于对间隔单元铭牌进行图像识别，获取识别文字；

文字处理模块，用于对识别文字作规范化处理，并将字符串根据特定字段进行拆分组合；

单元名称比对模块，用于比对间隔单元名称；

设备名称比对模块，用于比对单元下各设备的名称；

数字比对模块，用于比对识别文字中的数字与各个设备的数字；

名称字符比对模块，用于根据识别文字对所有间隔单元下的设备名称进行逐字匹配，将匹配到的设备名称存储，全部匹配完成后对匹配到的设备进行选择，有需作业的则解锁工程。

7.根据权利要求6所述的一种基于图像识别的变电站间隔单元解锁系统，其特征在于，所述图像识别模块包括：

清晰度增强单元，用于获取清晰的图片信息；

仿射变换单元，用于利用仿射变换对倾斜的铭牌进行变换，将倾斜的铭牌进行矫正，得到正常拍摄状态下的铭牌信息；

文本区域分离单元，用于利用CTPN算法进行文本检测，从图像中找到文字区域，并将文字区域从原始图像中分离出来；

文本转换单元，用于利用CNN+RNN神经网络，将分离出来的区域中图片信息转化为相应的文本格式。

8.根据权利要求6或7所述的一种基于图像识别的变电站间隔单元解锁系统，其特征在于，所述系统还包括：

图片上传模块，用于在有网络时，将解锁失败的图片直接上传至后台以及在没有网络时，将解锁失败的图片进行移动端本地保存，在最终上传巡视结果时，一并将图片进行上传保存。