CN110247328A - 开关柜内基于图像识别的位置判断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及开关柜内基于图像识别的位置判断方法，尤其是一种开关柜内基于图像识别的位置判断方法，为了解决市面上缺少一种可以直观检测开关设备中各主要部件是否推进到位的问题，提供一种开关柜内基于图像识别的位置判断方法，包括以下步骤：a)、使用影像拍摄设备获取开关柜，内底盘车位置、活门位置和接地开关位置的影像，b)、步骤a)中获取的影像经图像识别软件识别后，判断开关柜内底盘车位置、活门位置和接地开关位置是否在规定位置，c)、步骤b)中图像识别软件识别判定，开关柜内底盘车位置、活门位置和接地开关位置中的一个或多个不在规定位置时，发出警报信号，本发明具有操作简单，能做到时时监控，精度高和准确率高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及开关柜内基于图像识别的位置判断方法，尤其是一种开关柜内基于图像识别的位置判断方法。
背景技术
随着信息技术和集成电路的快速发展使社会步入智能化时代，电网及其变电站也在向智能化方向发展。10KV开关设备作为电网及其配电站中主要的设备之一具有重要的作用，而在10KV开关设备中，底盘车推进过程中是否与柜内活门相撞，底盘车是否推进到位、接地开关分合是否到位，这些直接影响柜子的正常运行，甚至影响到运维检修人员的生命安全，但目前市场上10KV开关设备这些位置状态的获取还是依靠机械开关来得到，一旦这些开关有所损坏，则运行安全无法得到保证，因此急需一种方法或技术来实现这一需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决市面上缺少一种可以直观检测开关设备中各主要部件是否推进到位的问题，提供一种开关柜内基于图像识别的位置判断方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种开关柜内基于图像识别的位置判断方法，包括以下步骤：
a)、使用影像拍摄设备获取开关柜，内底盘车位置、活门位置和接地开关位置的影像，
b)、步骤a)中获取的影像经图像识别软件识别后，判断开关柜内底盘车位置、活门位置和接地开关位置是否在规定位置，
c)、步骤b)中图像识别软件识别判定，开关柜内底盘车位置、活门位置和接地开关位置中的一个或多个不在规定位置时，发出警报信号。
进一步的，所述步骤a)中的影像拍摄设备为视频拍摄设备，获取的影像为视频影像。
进一步的，所述视频拍摄设备为红外夜视广角摄像头，红外夜视广角摄像头的数量为三个，分别各自对准开关柜内的底盘车、活门和接地开关。
进一步的，采用的开关柜内基于图像识别的位置判断系统包括：影像拍摄设备、服务器、电源模块、交换机和后台设备，所述电源模块与影像拍摄设备、服务器和交换机电连接，并为影像拍摄设备、服务器和交换机提供供电，影像拍摄设备和服务器电连接，并将拍摄到的影像传输给服务器，服务器通过交换机和后台设备电连接，并将接收到的影像数据通过交换机传输给后台设备。
进一步的，所述影像拍摄设备为红外夜视广角摄像头，红外夜视广角摄像头的数量为三个，分别对准开关柜内的底盘车、活门和接地开关，并单独和服务器电连接，红外夜视广角摄像头将拍摄到的影像以模拟信号输出。
进一步的，所述服务器为多路输入单路输出的视频服务器，视频服务器接收一台或多台红外夜视广角摄像头发出的模拟信号，向交换机输出数字信号。
进一步的，所述交换机为网络交换机，网络交换机和视频服务器通过网线连接，网络交换机和后台设备通过网线连接。
进一步的，所述后台设备为安装有图像识别软件的后台。
本发明的有益效果是，本发明的开关柜内基于图像识别的位置判断方法，基于开关柜内图像识别的位置判断装置，来判断开关柜内的底盘车、活门和接地开关是否推进到位，做出合理准确的判断，在其中一个或多个设备未在规定位置，即推进不到位时，改装置发出警报，使工作人员在操作时能提高警惕性，降低危险系数，提高安装性，本发明具有操作简单，能做到时时监控，精度高和准确率高的特点。
附图说明
图1是本发明的识别流程图。
图2是本发明开关柜正视图。
图3是本发明开关柜内部结构示意图。
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1到图3所示的一种开关柜内基于图像识别的位置判断方法，正常工况下或柜子在出厂检验合格状态下，底盘车1在试验位、工作位，活门在初始位、终止位、接地开关2在分位、合位时，后台软件通过视频服务器将多个摄像头的视频图像分别进行截图保存作为初始图像，当这三个部件在运行过程中，后台软件将每个摄像头捕捉到的实时视频图像与上述初始图像进行比对，通过简单测量图像上的位置距离，计算出底盘车1、活门、接地开关2运动过程中的视频图像与初始图像相差的实际距离，以此来判断运动过程是否正常以及位置是否到位。
用于开关柜内基于图像识别的位置判断系统包括：影像拍摄设备、服务器、电源模块、交换机和后台设备；影像拍摄设备用于连续拍摄开关柜内底盘车1、活门和接地开关2的设备，电源模块为市购的，其与影像拍摄设备、服务器和交换机电连接，并为影像拍摄设备、服务器和交换机提供供电，影像拍摄设备和服务器电连接，并将拍摄到的影像传输给服务器，服务器通过交换机和后台设备电连接，并将接收到的影像数据通过交换机传输给后台设备。
考虑到开关柜内的光线问题，影像拍摄设备市购红外夜视广角摄像头3，红外夜视广角摄像头3能在黑暗的开关柜中清晰的拍摄出底盘车1、活门和接地开关2的影像，红外夜视广角摄像头3的数量为三个，分别对准开关柜内的底盘车1、活门和接地开关2，并单独和服务器电连接，红外夜视广角摄像头3将拍摄到的影像以模拟信号输出；模拟信号通过线缆传输给服务器，服务器为市购的多路输入单路输出的视频服务器，视频服务器接收一台或多台红外夜视广角摄像头3发出的模拟信号，通过线缆向交换机输出数字信号，交换机为市购的网络交换机，网络交换机和视频服务器通过网线连接，网络交换机和后台设备通过网线连接，后台设备为安装有市购图像识别软件的后台，如服务器、PC端或是云处理端等。
当开关柜中自带照明灯且，照明灯常亮时可用一般摄像头代替红外夜视广角摄像头3。
一种开关柜内基于图像识别的位置判断方法，包括以下步骤：
a)、使用红外夜视广角摄像头3获取开关柜，内底盘车1位置、活门位置和接地开关2位置的影像，
b)、步骤a)中获取的影像经图像识别软件识别后，判断开关柜内底盘车1位置、活门位置和接地开关2位置是否在规定位置，
c)、步骤b)中图像识别软件识别判定，开关柜内底盘车1位置、活门位置和接地开关2位置中的一个或多个不在规定位置时，即拍摄到图像中部件所在位置和原始图像位置，超出设定的范围值时，发出警报信号。
具体检测过程如下：
在针对接地开关2的检测过程中，为充分提取图像特征，避免静态区域干扰，首先使用Rect矩形类对红外夜视广角摄像头3拍摄区域进行截取，另外为保证接地开关2闭合检测的绝对准确定性，在接地开关2闭合检测时采用多方式结合检测原则提高检测精度。主要检测手段为闭合霍夫圆检测以及概率霍夫直线检测。该检测手段首先将视频图像进行高斯滤波处理以及灰度转换处理，以降低干扰并提高轮廓对比度，随后以适当的阈值宽度对图像区域进行边缘检测及二值化处理，得到目标图像轮廓二值化图像，最后采用HoughCircles以及HoughLines方法将图像进行三维空间转换，并检测接地开关2与水平线的角度以及接地开关2上圆形轮廓与闭合位置相对位置进行输出。
在针对开关柜活门的检测中，主要采用了颜色空间转换技术以及像素值提取技术。首先针对红外夜视广角摄像头3采集视频选取特征区域进行截取，以降低干扰，随后进行图像高斯滤波以及边缘检测。随后对视频图像进行RGB到HSV颜色空间转换以进行接下来的直方图均衡化以及像素提取。开关柜封闭环境下，通过对HSV控件制定像素提取可以获得活门动态位置像素，为进一步提高位置检测精度，系统采用morphologyEx进行了系列开闭操作以降低椒盐噪声干扰以及轮廓非闭合区域干扰，随后系统对HSV图像再次进行轮廓提取，获取活门精确边缘位置，经过像素点位置均衡求值处理，获得活门实际位置进行输出。
在针对底盘车1检测过程中，首先选取了光线情况较好的一侧断路器进行检测，对图像区域进行滤波、灰度图转换以及边缘检测等一系列处理后，得到断路器精确边缘位置，由于断路器4检测过程中存在上方阴影投影干扰，此处将断路器4行程分三个阶段分别采用指定区域像素点计数方式进行位置判断后获得断路器4实际位置进行输出。
以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离发明的实质和范围。
Claims (8)
1.一种开关柜内基于图像识别的位置判断方法，其特征在于：包括以下步骤：
a)、使用影像拍摄设备获取开关柜，内底盘车位置、活门位置和接地开关位置的影像，
b)、步骤a)中获取的影像经图像识别软件识别后，判断开关柜内底盘车位置、活门位置和接地开关位置是否在规定位置，
c)、步骤b)中图像识别软件识别判定，开关柜内底盘车位置、活门位置和接地开关位置中的一个或多个不在规定位置时，发出警报信号。
2.如权利要求1所述的开关柜内基于图像识别的位置判断方法，其特征在于：所述步骤a)中的影像拍摄设备为视频拍摄设备，获取的影像为视频影像。
3.如权利要求2所述的开关柜内基于图像识别的位置判断方法，其特征在于：所述视频拍摄设备为红外夜视广角摄像头，红外夜视广角摄像头的数量为三个，分别各自对准开关柜内的底盘车、活门和接地开关。
4.如权利要求1所述的开关柜内基于图像识别的位置判断方法，其特征在于：采用的开关柜内基于图像识别的位置判断系统包括：影像拍摄设备、服务器、电源模块、交换机和后台设备，所述电源模块与影像拍摄设备、服务器和交换机电连接，并为影像拍摄设备、服务器和交换机提供供电，影像拍摄设备和服务器电连接，并将拍摄到的影像传输给服务器，服务器通过交换机和后台设备电连接，并将接收到的影像数据通过交换机传输给后台设备。
5.如权利要求4所述的开关柜内基于图像识别的位置判断方法，其特征在于：所述影像拍摄设备为红外夜视广角摄像头，红外夜视广角摄像头的数量为三个，分别对准开关柜内的底盘车、活门和接地开关，并单独和服务器电连接，红外夜视广角摄像头将拍摄到的影像以模拟信号输出。
6.如权利要求5所述的开关柜内基于图像识别的位置判断方法，其特征在于：所述服务器为多路输入单路输出的视频服务器，视频服务器接收一台或多台红外夜视广角摄像头发出的模拟信号，向交换机输出数字信号。
7.如权利要求6所述的开关柜内基于图像识别的位置判断方法，其特征在于：所述交换机为网络交换机，网络交换机和视频服务器通过网线连接，网络交换机和后台设备通过网线连接。
8.如权利要求7所述的开关柜内基于图像识别的位置判断方法，其特征在于：所述后台设备为安装有图像识别软件的后台软件。
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