CN110827333B - 一种继电保护的压板拼接识别方法、系统及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种继电保护的压板拼接识别方法、系统及介质，本发明压板拼接识别方法包括对原始图像识别一次识别数据和初始化数据；截取初始化数据中压板左上角平面坐标数据进行分行分列；画压板上、中、下文字矩形框；截取一次识别数据中的文字数据放入对应的矩形框；组合矩形框中的文字得到该照片中压板的上、中、下文字；将所有压板的上、中、下文字与标准库匹配，得到压板的有效数据；最终进行选择性拼接得到屏柜中压板的数据。本发明能够实现压板和文字的同步匹配的拍照识别，免去了人工去核对压板的状态，标签文字，在屏柜中的位置这些工作并由计算机来完成这些工作，能够极大地提高压板巡视、压板验收以及压板巡检的效率。
Description
技术领域
本发明涉及智能变电站技术领域，具体涉及一种继电保护的压板拼接识别方法、系统及介质，用于基于屏柜拍照的压板巡视、压板验收以及压板巡检。
背景技术
在智能变电站运维中，日常工作量大，时间紧，减人增效具有较大潜力，如何依靠科技的力量实现智能变电站保护设备的高效集中巡检、巡视以及验收，实现可视化监测，对于降低运维检修人员劳动强度，提高劳动效率具有积极的作用，也有助于建立坚强智能电网。
目前，随着智能变电站的规模建设，基于IEC61850规约模型的智能变电站已广泛应用于国家电网及南方电网，智能变电站具备一次设备智能化，二次设备网络化等特征。因此，如何实现继电保护的压板拼接识别，已经成为一项亟待解决的关键技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种继电保护的压板拼接识别方法、系统及介质，本发明能够实现压板拍照识别，免去了人工去核对压板的状态，标签文字，在屏柜中的位置这些工作并由计算机来完成这些工作，能够极大地提高压板巡视、压板验收以及压板巡检的效率。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种继电保护的压板拼接识别方法，实施步骤包括：
1）获取压板照片；
2）对压板照片进行识别得到一次识别数据，一次识别数据包括压板对象数据和文字数据；
3）对压板左上角平面坐标进行Y值归0化处理得到初始化数据；截取初始化数据中压板左上角平面坐标数据对压板进行分行分列；基于一次识别数据的文字数据画出压板上的上、中、下文字矩形框；截取一次识别数据中压板的文字数据，并按照坐标把文字数据放入对应的上、中、下文字矩形框；组合上、中、下文字矩形框中的文字，得到压板照片中上、中、下文字；将所有压板中的上、中、下文字和标准库中压板的文字数据进行模糊匹配，得到压板有效数据；
4）判断与基准照片是否有相同的压板对象，如果没有相同的压板对象则判断是否需要结束识别，如果需要结束识别则结束并退出，否则保存识别出的压板有效数据，标记为未拼接照片，跳转执行步骤1）；如果有相同的压板对象则跳转执行步骤5）；
5）将压板照片中压板有效数据与基准照片进行拼接，得到屏柜中压板数据；所述屏柜中压板数据中的行号，列号为压板所在屏柜中的行号列号；将未拼接照片与屏柜中的压板数据进行拼接。
可选地，步骤3）中对压板进行分行分列的详细步骤包括：对初始化数据将压板对象聚类得到压板聚簇数据；在得到压板聚簇数据后，首先将压板聚簇数据在簇与簇之间按照压板左上角平面坐标的Y的平均值升序排列，并确定压板在图片中处于的行号，然后将簇内的数据按照压板左上角平面坐标的X值升序排列，并确定压板在图片中的列号，从而完成对压板的分行分列。
可选地，步骤3）中基于一次识别数据的文字数据计算分析画出压板上的上、中、下文字矩形框时，分别按照文字在压板上、中、下三种情况获取每个压板对象的上、中、下文字矩形框，且获取任一文字矩形框的步骤包括：设压板照片中某一个压板p的坐标为（x,y），该坐标为压板左上角坐标，高度为h，宽度为w，行号为i，列号为j，压板p文字坐标为（x1,y1），且x1和y1的取值范围确定方式如下：
确定x1的取值范围：首先计算压板p与前一列压板的距离为w1,如果没有前一列压板，则w1的取值为压板p宽度w的一半；然后计算压板p与后一列压板的距离w2，如果没有后一列压板，则w2的取值为压板p宽度w的一半；最后宽度x1的取值范围为：x1>x-1/2*w1,并且x1<x+w+1/2*w2;
确定y1的取值范围：首先计算压板p所处的这一行的所有压板与上一行的所有压板的平均距离为h1，如果没有上一行则h1的取值为常数C1；然后计算压板p所处这一行的所有压板与下一行所有压板的平均距离为h2，如果没有下一行则h2的取值为取常数C2；最后y1的取值范围根据压板文字矩形框的位置决定，如果为压板对象的上文字矩形框，则y1取值范围为y1>y–h1并且y1<y,如果为压板对象的下文字矩形框，则高度y1的取值范围为y1<y+h+h2并且y1>y，如果为压板对象的中文字矩形框，则高度y1的取值范围为y1<y+h并且y1>y。
可选地，步骤3）中截取一次识别数据中压板的文字数据，并按照坐标把文字数据放入对应的上、中、下文字矩形框的详细步骤包括：循环所有压板的上文字矩形框，一次识别数据中的文字数据的坐标落在对应矩形框的文字数据即为该压板的上文字数据；循环所有压板的中文字矩形框，一次识别数据中的文字数据的坐标落在对应矩形框的文字数据即为该压板的中文字数据；循环所有压板的下文字矩形框，一次识别数据中的文字数据的坐标落在对应矩形框的文字数据即为该压板的下文字数据。
可选地，步骤5）中将压板照片中压板有效数据与基准照片进行拼接的详细步骤包括：
查找压板照片中是否有重叠的压板：将压板照片中压板的文字，与基准照片中压板的文字进行比较，如果两个文字相等，则认为与基准照片有重合的压板对象，进行下一步与基准照片拼接，如果没有重合的压板对象则不能基准与进行拼接，把该照片标记为未拼接照片，并重新进行拍照识别；
求两张压板照片中压板行号，列号的装换关系向量：假设某一压板p在基准照片中的行号为i0,列号为j0, 在某一次拍摄照片中的行号为i1、列号为j1，则拍摄照片与基准照片中压板的行号的转换关系向量为m = i0 – i1，列号转换关系向量为：n = j0 – j1；
将压板照片中压板与基准照片拼接：某一张压板照片中压板的行号加上m、列号加上n得到拼接后屏柜中压板的行号、列号。
可选地，步骤5）中将未拼接的压板照片与屏柜中的压板数据进行拼接的详细步骤包括：
将未拼接的压板照片进行全排列；
在每一种排列组合里，对多图片进行拼接，从而将前i-1个图片拼接成功后的图片与第i个图片进行拼接，如果前i-1个图片没拼接成功则不能进行第i张图片的拼接；
在所有的排列组合里，选择拼接照片最多的排列方式将未拼接的照片进行拼接，并将已经拼接好的照片标记为已拼接照片。
此外，本发明还提供一种继电保护的压板拼接识别系统，包括：
照片输入程序单元，用于获取压板照片；
一次识别程序单元，用于对压板照片进行识别得到一次识别数据，一次识别数据包括压板对象数据和文字数据；
压板有效数据识别程序单元，用于对压板左上角平面坐标进行Y值归0化处理得到初始化数据；截取初始化数据中压板左上角平面坐标数据对压板进行分行分列；基于一次识别数据的文字数据画出压板上的上、中、下文字矩形框；截取一次识别数据中压板的文字数据，并按照坐标把文字数据放入对应的上、中、下文字矩形框；组合上、中、下文字矩形框中的文字，得到压板照片中上、中、下文字；将所有压板中的上、中、下文字和标准库中压板的文字数据进行模糊匹配，得到压板有效数据；
拼接判断程序单元，用于判断与基准照片是否有相同的压板对象，如果没有相同的压板对象则判断是否需要结束识别，如果需要结束识别则结束并退出，否则保存识别出的压板有效数据，标记为未拼接照片，跳转执行照片输入程序单元；如果有相同的压板对象则跳转执行压板拼接程序单元；
压板拼接程序单元，用于将压板照片中压板有效数据与基准照片进行拼接，得到屏柜中压板数据；所述屏柜中压板数据中的行号，列号为压板所在屏柜中的行号列号；将未拼接的压板照片与屏柜中的压板数据进行拼接。
此外，本发明还提供一种继电保护的压板拼接识别系统，包括计算机设备，该计算机设备被编程或配置以执行前述继电保护的压板拼接识别方法的步骤。
此外，本发明还提供一种继电保护的压板拼接识别系统，包括计算机设备，该计算机设备的存储介质上存储有被编程或配置以执行前述继电保护的压板拼接识别方法的计算机程序。
此外，本发明还提供一种继电保护的压板拼接识别系统，包括相互连接的客户端和带有图像识别引擎的服务器，所述服务器被编程或配置以执行前述继电保护的压板拼接识别方法的步骤，或者所述服务器的存储介质上存储有被编程或配置以执行前述继电保护的压板拼接识别方法的计算机程序。
此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有被编程或配置以执行前述继电保护的压板拼接识别方法的计算机程序。
和现有技术相比，本发明具有下述优点：本发明的继电保护的压板拼接识别方法是基于图像识别引擎实现的，通过将拍摄的压板照片上传到图像识别引擎，图像识别引擎对图片进行识别，但是传统的图像识别引擎不能识别压板在屏柜中的行列号，同时也是将压板和文字分开识别的，本发明继电保护的压板拼接方法识别方法作用在于识别出压板在屏柜中的行列号并且将压板与文字进行匹配得到压板的文字，本发明能够实现压板和文字的同步匹配的拍照识别，免去了人工去核对压板的状态，标签文字，在屏柜中的位置这些工作并由计算机来完成这些工作，能够极大地提高压板巡视、压板验收以及压板巡检的效率。
附图说明
图1为本发明实施例方法的基本流程示意图。
图2为本发明实施例中的数据预处理图。
图3为本发明实施例中的压板文字位置（上）图。
图4为本发明实施例中的压板文字位置（中）图。
图5为本发明实施例中的压板文字位置（下）图。
图6为本发明实施例中的压板拼接实例图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例继电保护的压板拼接识别方法的实施步骤包括：
1）获取压板照片（参见图1中标号101）；
2）对压板照片进行识别得到一次识别数据（参见图1中标号102），一次识别数据包括压板对象数据和文字数据；
3）对压板左上角平面坐标进行Y值归0化处理得到初始化数据（参见图1中标号103）；截取初始化数据中压板左上角平面坐标数据对压板进行分行分列（参见图1中标号104）；基于一次识别数据的文字数据画出压板上的上、中、下文字矩形框（参见图1中标号105）；截取一次识别数据中压板的文字数据，并按照坐标把文字数据放入对应的上、中、下文字矩形框（参见图1中标号106）；组合上、中、下文字矩形框中的文字，得到压板照片中上、中、下文字（参见图1中标号107）；将所有压板中的上、中、下文字和标准库中压板的文字数据进行模糊匹配，得到压板有效数据（参见图1中标号108）；
4）判断与基准照片是否有相同的压板对象（参见图1中标号109），如果没有相同的压板对象则判断是否需要结束识别（参见图1中标号111），如果需要结束识别则结束并退出（参见图1中标号115），否则保存识别出的压板有效数据，标记为未拼接照片（参见图1中标号114），跳转执行步骤1）；如果有相同的压板对象则跳转执行步骤5）；
5）将压板照片中压板有效数据与基准照片进行拼接（参见图1中标号110），得到屏柜中压板数据；屏柜中压板数据中的行号，列号为压板所在屏柜中的行号列号；将未拼接照片与屏柜中的压板数据进行拼接（参见图1中标号112），最终得到屏柜中压板的数据（参见图1中标号113）。
本实施例中步骤1）获取压板照片具体是相机对屏柜拍照得到原始数据。具体是指在平板电脑或者手机等智能终端设备的图像识别app中，使用平板电脑或者手机等智能终端设备进行拍照，得到的照片为原始数据，拍摄的照片要求压板清晰，文字清晰，否则图像识别引擎返回的数据不准确，导致本发明识别不准确。
本实施例中步骤2）对压板照片进行识别得到一次识别数据时，一次识别数据包括压板对象数据和文字数据，压板对象数据包括：压板左上角平面坐标、压板高度、压板宽度、压板状态，压板的状态包括投入态和退出态；文字数据包括：文字左上角平面坐标、文字高度、文字宽度、文字信息。
如图2所示，步骤3）中将一次识别数据中的压板左上角平面坐标的Y值设置为0，其他数据的值保持不变，得到的数据为初始化数据，进行Y值归0化处理的主要作用在于提高压板分行的准确度。
步骤3）中对压板进行分行分列的详细步骤包括：对初始化数据将压板对象聚类得到压板聚簇数据；在得到压板聚簇数据后，首先将压板聚簇数据在簇与簇之间按照压板左上角平面坐标的Y的平均值升序排列，并确定压板在图片中处于的行号，然后将簇内的数据按照压板左上角平面坐标的X值升序排列，并确定压板在图片中的列号，从而完成对压板的分行分列。本实施例将压板对象聚类得到压板聚簇数据采用的聚类算法为Kmeans聚类算法，此外也可以根据需要采用其他聚类算法。Kmeans算法是在没有任何信号监督的情况下将数据分为K份的一种算法。使用Kmeans算法对压板进行聚类，得到压板聚簇数据，聚类的效果具体为：将压板分成行，每行有多个压板，行内压板与压板之间的压板左上角平面坐标的Y值相差较小，行外压板与压板之间的压板左上角平面坐标数据的Y值相差较大。
在屏柜中，压板对应的文字可能在压板上（如图3），可能在压板中（如图4），可能在压板下（如图5），图3～图5中的方框表示压板。画压板上、中、下文字矩形框的目的是确定压板上、中、下文字的取值空间，落到对应取值空间内的文字即为压板上、中、下文字。
步骤3）中基于一次识别数据的文字数据计算分析画出压板上的上、中、下文字矩形框时，分别按照文字在压板上、中、下三种情况获取每个压板对象的上、中、下文字矩形框，且获取任一文字矩形框的步骤包括：设压板照片中某一个压板p的坐标为（x,y），该坐标为压板左上角坐标，高度为h，宽度为w，行号为i，列号为j，压板p文字坐标为（x1,y1），且x1和y1的取值范围确定方式如下：
确定x1的取值范围：首先计算压板p与前一列压板的距离为w1,如果没有前一列压板，则w1的取值为压板p宽度w的一半；然后计算压板p与后一列压板的距离w2，如果没有后一列压板，则w2的取值为压板p宽度w的一半；最后宽度x1的取值范围为：x1>x-1/2*w1,并且x1<x+w+1/2*w2;
确定y1的取值范围：首先计算压板p所处的这一行的所有压板与上一行的所有压板的平均距离为h1，如果没有上一行则h1的取值为常数C1；然后计算压板p所处这一行的所有压板与下一行所有压板的平均距离为h2，如果没有下一行则h2的取值为取常数C2；最后y1的取值范围根据压板文字矩形框的位置决定，如果为压板对象的上文字矩形框，则y1取值范围为y1>y–h1并且y1<y,如果为压板对象的下文字矩形框，则高度y1的取值范围为y1<y+h+h2并且y1>y，如果为压板对象的中文字矩形框，则高度y1的取值范围为y1<y+h并且y1>y。
可选地，步骤3）中截取一次识别数据中压板的文字数据，并按照坐标把文字数据放入对应的上、中、下文字矩形框的详细步骤包括：循环所有压板的上文字矩形框，一次识别数据中的文字数据的坐标落在对应矩形框的文字数据即为该压板的上文字数据；循环所有压板的中文字矩形框，一次识别数据中的文字数据的坐标落在对应矩形框的文字数据即为该压板的中文字数据；循环所有压板的下文字矩形框，一次识别数据中的文字数据的坐标落在对应矩形框的文字数据即为该压板的下文字数据。
本实施例步骤3）中组合矩形框中的文字，得到该照片中压板的上、中、下文字时，压板的上、中、下文字即是压板上、中、下矩形框中的文字组合起来的文字。每个压板的上、中、下文字数据有一条或者多条，需要对将这些数据进行组合得到压板对应的上、中、下文字，具体的组合方式为：按照文字数据的坐标，先在X方向上进行从左至右的拼接，然后按照Y方向的坐标，从上往下将在X方向上拼接好的汉字串进行拼接，最终得到压板对应的上、中、下文字。
本实施例步骤3）中将所有压板的上、中、下文字与标准库匹配得到压板的有效数据时，标准库是存放屏柜中压板的真实信息的库，具体信息包括：压板的行列号，压板的状态，压板的文字。与标准库进行匹配目的是确定文字在压板的上、中、下，这三个位置中的其中一个位置。
本实施例步骤3）中将所有压板中的上、中、下文字和标准库中压板的文字数据进行模糊匹配的详细步骤包括：
循环所有压板的上文字，将每个压板的上文字与标准库中对应的压板文字进行模糊匹配，得到每个压板上文字与标准库中对应的压板文字的匹配度，最后得到所有压板上文字与标准库文字的平均匹配度S1；平均匹配度S1的具体算法为：将所有压板上文字的相似度相加求和，然后除以压板个数；
循环所有压板的中文字，将每个压板的中文字与标准库中对应的压板文字进行模糊匹配，得到每个压板中文字与标准库中对应的压板文字的匹配度，最后得到所有压板中文字与标准库文字的平均匹配度S2；平均匹配度S2的具体算法为：将所有压板中文字的相似度相加求和，然后除以压板个数；
循环所有压板的下文字，将每个压板的下文字与标准库中对应的压板文字进行模糊匹配，得到每个压板下文字与标准库中对应的压板文字的匹配度，最后得到所有压板下文字与标准库文字的平均匹配度S3；平均匹配度S3的具体算法为：将所有压板上文字的相似度相加求和，然后除以压板个数；
比较平均匹配度S1、S2、S3，取值最大的那组压板文字即是压板的有效数据。
本实施例中，模糊匹配用的是Levenshtein 编辑距离模糊匹配。Levenshtein 编辑距离，又称编辑距离，指的是两个字符串A和B之间，由一个转换成另一个所需的最少编辑操作次数n。许可的编辑操作包括将一个字符替换成另一个字符，插入一个字符，删除一个字符。相似度的计算公式为：S = 1 – n/max(A,B)；其中max（A，B）指的是取A，B字符串的长度较大的那个长度值。
本实施例中，判断两个压板是否是同一个压板，具体判断方式为：将两个压板的文字进行比对，如果两个压板的文字相同，则说明是同一个压板。判断与基准照片是否有相同的压板，具体方法为：将照片中每个压板的文字与基准照片中所有压板文字匹配，如果有文字相等，则说明有相同的压板。
本实施例中，步骤5）中将压板照片中压板有效数据与基准照片进行拼接的详细步骤包括：
查找压板照片中是否有重叠的压板：将压板照片中压板的文字，与基准照片中压板的文字进行比较，如果两个文字相等，则认为与基准照片有重合的压板对象，进行下一步与基准照片拼接，如果没有重合的压板对象则不能基准与进行拼接，把该照片标记为未拼接照片，并重新进行拍照识别；其中，基准照片是指在所拍摄的照片中有第一行第一列压板的照片，本实施例中以该照片作为基准对多张照片进行拼接；
求两张压板照片中压板行号，列号的装换关系向量：假设某一压板p在基准照片中的行号为i0,列号为j0, 在某一次拍摄照片中的行号为i1、列号为j1，则拍摄照片与基准照片中压板的行号的转换关系向量为m = i0–i1，列号转换关系向量为：n=j0–j1；
将压板照片中压板与基准照片拼接：某一张压板照片中压板的行号加上m、列号加上n得到拼接后屏柜中压板的行号、列号。
在具体的实施如图6所示,可以找到压板6是两张照片中相同的压板，压板6在基准照片中的行列号为（2,3），在非基准照片中的行列号为（1,1），由此可以得到转换向量为（2-1,3-1）= （1,2），压板11在屏柜中的行列号计算方法为，非基准照片中行列号（2,3）加上装换向量（1,2），所得结果（3,5）即是压板11在屏柜中的行列号。
本实施例中，步骤5）中将未拼接的压板照片与屏柜中的压板数据进行拼接的详细步骤包括：
将未拼接的压板照片进行全排列；如果有3张照片，那么就有6种排列方式；
在每一种排列组合里，对多图片进行拼接（以3张照片为例，则将这6中排列方式的3张照片进行图片拼接），从而将前i-1个图片拼接成功后的图片与第i个图片进行拼接，如果前i-1个图片没拼接成功则不能进行第i张图片的拼接；进行图片拼接时，判断是否有相同压板的方法为，用未拼接照片中的压板文字与所有已拼接好图片中压板文字匹配，如果存在相同的文字则可以拼接，如果不存在相同的文字则不能拼接；
在所有的排列组合里，选择拼接照片最多的排列方式将未拼接的照片进行拼接，并将已经拼接好的照片标记为已拼接照片。
参见图1，步骤4）不能与基准照片进行拼接时候，图像识别app会让用户选择是否结束识别，如果选择是，则得到图片中压板数据，包括：压板在图片中的行列号，压板的状态，压板的文字。如果一张照片就把屏柜的压板都拍摄完，那么图片中压板的行号、列号就是屏柜中的行号、列号。如果选择否，则保存识别的压板数据，标记为未拼接照片，识别的压板数据具体的为压板有效数据。未拼接的照片是指与其他照片没有相同压板对象的照片，要对该照片进行拼接必须重新拍摄其他的照片，并且其他的照片与该照片有相同的压板对象。
步骤5）执行完毕后，则最终得到屏柜中压板的数据，包括压板在屏柜中的行列号，压板的状态，压板的文字。
综上所述，本实施例继电保护的压板拼接识别方法原始图像通过图像识别得到一次识别数据；将一次识别数据进行Y值归零化处理得到初始化数据；截取初始化数据中压板左上角平面坐标数据，对压板进行分行分列；画压板上、中、下文字矩形框；截取一次识别数据中的文字数据，并按照坐标把这些数据放入对应的矩形框；组合矩形框中的文字，得到该照片中压板的上、中、下文字；将所有压板的上、中、下文字与标准库匹配，得到压板的有效数据；判断与基准照片是否有相同的压板对象，有相同对象则进行多图片拼接，没有相同对象则保存识别的压板数据，并将该照片标记为未拼接照片；将未拼接的照片与已经拼接好的照片行拼接，得到屏柜中压板的数据，能够实现压板和文字的同步匹配的拍照识别，免去了人工去核对压板的状态，标签文字，在屏柜中的位置这些工作并由计算机来完成这些工作，能够极大地提高压板巡视、压板验收以及压板巡检的效率。
此外，本实施例还提供一种继电保护的压板拼接识别系统，包括：
照片输入程序单元，用于获取压板照片；
一次识别程序单元，用于对压板照片进行识别得到一次识别数据，一次识别数据包括压板对象数据和文字数据；
压板有效数据识别程序单元，用于对压板左上角平面坐标进行Y值归0化处理得到初始化数据；截取初始化数据中压板左上角平面坐标数据对压板进行分行分列；基于一次识别数据的文字数据画出压板上的上、中、下文字矩形框；截取一次识别数据中压板的文字数据，并按照坐标把文字数据放入对应的上、中、下文字矩形框；组合上、中、下文字矩形框中的文字，得到压板照片中上、中、下文字；将所有压板中的上、中、下文字和标准库中压板的文字数据进行模糊匹配，得到压板有效数据；
拼接判断程序单元，用于判断与基准照片是否有相同的压板对象，如果没有相同的压板对象则判断是否需要结束识别，如果需要结束识别则结束并退出，否则保存识别出的压板有效数据，标记为未拼接照片，跳转执行照片输入程序单元；如果有相同的压板对象则跳转执行压板拼接程序单元；
压板拼接程序单元，用于将压板照片中压板有效数据与基准照片进行拼接，得到屏柜中压板数据；屏柜中压板数据中的行号，列号为压板所在屏柜中的行号列号；将未拼接的压板照片与屏柜中的压板数据进行拼接。
此外，本实施例还提供一种继电保护的压板拼接识别系统，包括计算机设备，该计算机设备被编程或配置以执行前述继电保护的压板拼接识别方法的步骤，或者该计算机设备的存储介质上存储有被编程或配置以执行前述继电保护的压板拼接识别方法的计算机程序。
此外，本实施例还提供一种继电保护的压板拼接识别系统，包括相互连接的客户端和带有图像识别引擎的服务器，该服务器被编程或配置以执行前述继电保护的压板拼接识别方法的步骤，或者该服务器的存储介质上存储有被编程或配置以执行前述继电保护的压板拼接识别方法的计算机程序。
此外，本实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有被编程或配置以执行前述继电保护的压板拼接识别方法的计算机程序。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种继电保护的压板拼接识别方法，其特征在于实施步骤包括：
1）获取压板照片；
2）对压板照片进行识别得到一次识别数据，一次识别数据包括压板对象数据和文字数据；
3）对压板左上角平面坐标进行Y值归0化处理得到初始化数据；截取初始化数据中压板左上角平面坐标数据对压板进行分行分列；基于一次识别数据的文字数据计算分析画出压板上的上、中、下文字矩形框；截取一次识别数据中压板的文字数据，并按照坐标把文字数据放入对应的上、中、下文字矩形框；组合上、中、下文字矩形框中的文字，得到压板照片中上、中、下文字；将所有压板中的上、中、下文字和标准库中压板的文字数据进行模糊匹配，得到压板有效数据；
4）判断与基准照片是否有相同的压板对象，如果没有相同的压板对象则判断用户是否需要结束识别，如果用户需要结束识别则结束并退出，否则保存识别出的压板有效数据，标记为未拼接的压板照片，跳转执行步骤1）；如果有相同的压板对象则跳转执行步骤5）；
5）将压板照片中压板有效数据与基准照片进行拼接，得到屏柜中压板数据；所述屏柜中压板数据中的行号列号分别为压板所在屏柜中的行号列号；将未拼接的压板照片与屏柜中的压板数据进行拼接；
所述将压板照片中压板有效数据与基准照片进行拼接的详细步骤包括：
查找压板照片中是否有重叠的压板：将压板照片中压板的文字，与基准照片中压板的文字进行比较，如果两个文字相等，则认为与基准照片有重合的压板对象，进行下一步与基准照片拼接，如果没有重合的压板对象则不能基准与进行拼接，把该照片标记为未拼接照片，并重新进行拍照识别；
求两张压板照片中压板行号，列号的装换关系向量：假设某一压板p在基准照片中的行号为i0,列号为j0, 在某一次拍摄照片中的行号为i1、列号为j1，则拍摄照片与基准照片中压板的行号的转换关系向量为m = i0 – i1，列号转换关系向量为：n = j0 – j1；
将压板照片中压板与基准照片拼接：某一张压板照片中压板的行号加上m、列号加上n得到拼接后屏柜中压板的行号、列号；
所述将未拼接的压板照片与屏柜中的压板数据进行拼接的详细步骤包括：
将未拼接的压板照片进行全排列；
在每一种排列组合里，对多图片进行拼接，从而将前i-1个图片拼接成功后的图片与第i个图片进行拼接，如果前i-1个图片没拼接成功则不能进行第i张图片的拼接；
在所有的排列组合里，选择拼接照片最多的排列方式将未拼接的照片进行拼接，并将已经拼接好的照片标记为已拼接照片。
2.根据权利要求1所述的继电保护的压板拼接识别方法，其特征在于：步骤3）中对压板进行分行分列的详细步骤包括：对初始化数据将压板对象聚类得到压板聚簇数据；在得到压板聚簇数据后，首先将压板聚簇数据在簇与簇之间按照压板左上角平面坐标的Y的平均值升序排列，并确定压板在图片中处于的行号，然后将簇内的数据按照压板左上角平面坐标的X值升序排列，并确定压板在图片中的列号，从而完成对压板的分行分列。
3.根据权利要求1所述的继电保护的压板拼接识别方法，其特征在于：步骤3）中基于一次识别数据的文字数据计算分析画出压板上的上、中、下文字矩形框时，分别按照文字在压板上、中、下三种情况获取每个压板对象的上、中、下文字矩形框，且获取任一文字矩形框的步骤包括：设压板照片中某一个压板p的坐标为（x,y），该坐标为压板左上角坐标，高度为h，宽度为w，行号为i，列号为j，压板p文字坐标为（x1,y1），且x1和y1的取值范围确定方式如下：
确定x1的取值范围：首先计算压板p与前一列压板的距离为w1,如果没有前一列压板，则w1的取值为压板p宽度w的一半；然后计算压板p与后一列压板的距离w2，如果没有后一列压板，则w2的取值为压板p宽度w的一半；最后宽度x1的取值范围为：x1>x-1/2*w1,并且x1<x+w+1/2*w2;
确定y1的取值范围：首先计算压板p所处的这一行的所有压板与上一行的所有压板的平均距离为h1，如果没有上一行则h1的取值为常数C1；然后计算压板p所处这一行的所有压板与下一行所有压板的平均距离为h2，如果没有下一行则h2的取值为取常数C2；最后y1的取值范围根据压板文字矩形框的位置决定，如果为压板对象的上文字矩形框，则y1取值范围为y1>y–h1并且y1<y,如果为压板对象的下文字矩形框，则高度y1的取值范围为y1<y+h+h2并且y1>y，如果为压板对象的中文字矩形框，则高度y1的取值范围为y1<y+h并且y1>y。
4.根据权利要求1所述的继电保护的压板拼接识别方法，其特征在于：步骤3）中截取一次识别数据中压板的文字数据，并按照坐标把文字数据放入对应的上、中、下文字矩形框的详细步骤包括：循环所有压板的上文字矩形框，一次识别数据中的文字数据的坐标落在对应矩形框的文字数据即为该压板的上文字数据；循环所有压板的中文字矩形框，一次识别数据中的文字数据的坐标落在对应矩形框的文字数据即为该压板的中文字数据；循环所有压板的下文字矩形框，一次识别数据中的文字数据的坐标落在对应矩形框的文字数据即为该压板的下文字数据。
5.一种继电保护的压板拼接识别系统，其特征在于包括：
照片输入程序单元，用于获取压板照片；
一次识别程序单元，用于对压板照片进行识别得到一次识别数据，一次识别数据包括压板对象数据和文字数据；
压板有效数据识别程序单元，用于对压板左上角平面坐标进行Y值归0化处理得到初始化数据；截取初始化数据中压板左上角平面坐标数据对压板进行分行分列；基于一次识别数据的文字数据画出压板上的上、中、下文字矩形框；截取一次识别数据中压板的文字数据，并按照坐标把文字数据放入对应的上、中、下文字矩形框；组合上、中、下文字矩形框中的文字，得到压板照片中上、中、下文字；将所有压板中的上、中、下文字和标准库中压板的文字数据进行模糊匹配，得到压板有效数据；
拼接判断程序单元，用于判断与基准照片是否有相同的压板对象，如果没有相同的压板对象则判断是否需要结束识别，如果需要结束识别则结束并退出，否则保存识别出的压板有效数据，标记为未拼接照片，跳转执行照片输入程序单元；如果有相同的压板对象则跳转执行压板拼接程序单元；
压板拼接程序单元，用于将压板照片中压板有效数据与基准照片进行拼接，得到屏柜中压板数据；所述屏柜中压板数据中的行号，列号为压板所在屏柜中的行号列号；将未拼接的压板照片与屏柜中的压板数据进行拼接；
所述将压板照片中压板有效数据与基准照片进行拼接的详细步骤包括：
查找压板照片中是否有重叠的压板：将压板照片中压板的文字，与基准照片中压板的文字进行比较，如果两个文字相等，则认为与基准照片有重合的压板对象，进行下一步与基准照片拼接，如果没有重合的压板对象则不能基准与进行拼接，把该照片标记为未拼接照片，并重新进行拍照识别；
求两张压板照片中压板行号，列号的装换关系向量：假设某一压板p在基准照片中的行号为i0,列号为j0, 在某一次拍摄照片中的行号为i1、列号为j1，则拍摄照片与基准照片中压板的行号的转换关系向量为m = i0 – i1，列号转换关系向量为：n = j0 – j1；
将压板照片中压板与基准照片拼接：某一张压板照片中压板的行号加上m、列号加上n得到拼接后屏柜中压板的行号、列号；
所述将未拼接的压板照片与屏柜中的压板数据进行拼接的详细步骤包括：
将未拼接的压板照片进行全排列；
在每一种排列组合里，对多图片进行拼接，从而将前i-1个图片拼接成功后的图片与第i个图片进行拼接，如果前i-1个图片没拼接成功则不能进行第i张图片的拼接；
在所有的排列组合里，选择拼接照片最多的排列方式将未拼接的照片进行拼接，并将已经拼接好的照片标记为已拼接照片。
6.一种继电保护的压板拼接识别系统，包括计算机设备，其特征在于，该计算机设备被编程或配置以执行权利要求1～4中任意一项所述继电保护的压板拼接识别方法的步骤，或者该计算机设备的存储介质上存储有被编程或配置以执行权利要求1～4中任意一项所述继电保护的压板拼接识别方法的计算机程序。
7.一种继电保护的压板拼接识别系统，包括相互连接的客户端和带有图像识别引擎的服务器，其特征在于，所述服务器被编程或配置以执行权利要求1～4中任意一项所述继电保护的压板拼接识别方法的步骤，或者所述服务器的存储介质上存储有被编程或配置以执行权利要求1～4中任意一项所述继电保护的压板拼接识别方法的计算机程序。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上存储有被编程或配置以执行权利要求1～4中任意一项所述继电保护的压板拼接识别方法的计算机程序。
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