CN112686239A - 配电柜线号管的图像定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种配电柜线号管的图像定位方法，包括如下步骤：S1：设定配电柜与摄像头的位置，并利用摄像头采集配电柜出厂前的电气接线图像；S2：识别所述电气接线图像中的单向接线，得到单向接线的位置信息；S3：利用单向接线的位置信息判定线号管位于单向接线的上方或下方，并定位线号管区域；S4：在所述线号管区域内对各个线号管进行精确定位。该配电柜线号管的图像定位方法。该配电柜线号管的图像定位方法，通过对摄像头采集的电气接线图像做出具体要求，更便于后期对图像的自动区分并可在区分图像后快速定位线号管区域，之后，即可在该区域内定位每个线号管。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理领域，特别提供了一种配电柜线号管的图像定位方法。
背景技术
配电柜通常会按照规则进行初始接线，出厂前，还需要人工校验每一台配电柜的接线，工作量大，浪费了大量的人工成本，并且准确率得不到保障，因此，智能校验成为了研究热点，智能校验的过程中，首先需要对接线上套设的线号管进行定位，之后，识别其上的线号，最后，根据线号判断接线的排列是否与预设的规则相符，其中，如何实现对线号管的准确、快速定位，成为研究热点。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种新的配电柜线号管的图像定位方法，以实现对线号管的准确、快速定位。
本发明提供的技术方案是：一种配电柜线号管的图像定位方法，用于对配电柜内的接线模块上方或下方的单向接线上的线号管进行对位，包括如下步骤：
S1：设定配电柜与摄像头的位置，并利用摄像头采集配电柜出厂前的电气接线图像，其中，所述电气接线图像中包含部分电器模块、与电器模块连接的单向接线的一部分和位于单向接线与电器模块连接处的线号管，且所述电气接线图像中的电器模块高度、单向接线的长度和线号管的比例为定值，所述单向接线为彩色接线，所述线号管为白色或黑色；
S2：识别所述电气接线图像中的单向接线，得到单向接线的位置信息；
S3：利用单向接线的位置信息判定线号管位于单向接线的上方或下方，并定位线号管区域；
S4：在所述线号管区域内对各个线号管进行精确定位。
优选，S1中设定配电柜与摄像头的位置，并利用摄像头采集配电柜出厂前的电气接线图像的步骤如下：在所述配电柜的前方设置两个横向且平行设置的轨道，在所述导轨上安装摄像头，同时，控制所述摄像头沿所述导轨滑动，并同步采集其前方的电气接线图像，其中，摄像头在上部导轨上采集的图像为线号管在接线模块上方的电气接线图像，摄像头在下部导轨上采集的图像为线号管在接线模块下方的电气接线图像。
进一步优选，所述摄像头为一个且循环在上部导轨和下部导轨上滑动，或所述摄像头为两个，分别在上部导轨和下部导轨上滑动。
进一步优选，所述摄像头的左右滑动距离预先设置，与配电柜内单向接线所在的水平区域相对应。
进一步优选，S2中识别所述电气接线图像中的单向接线，并得到单向接线的位置信息的具体步骤如下：
S21：对图像进行HSV彩色空间转换，并根据预先设定的线号管的颜色分别对颜色空间转换后的图像做颜色分割，得到每种彩色颜色对应的二值图像；
S22：对S21中得到每张彩色颜色对应的二值图像做或运算，得到并集图像；
S23：对所述并集图像去噪，并做标记连通，得到单向接线的位置信息。
进一步优选，S21之前，还包括对图像进行行列采样的步骤，得到保留原始图像特征点的采样图像。
进一步优选，S3中利用单向接线的位置信息判定线号管位于单向接线的上方或下方，并定位线号管区域具体包括如下步骤：
S31：计算图像中电器模块高度及线号管高度的和，其中，图像中电器模块高度＝图像高度/b，线号管高度＝图像高度/a，式中，a为电气接线图像的高度与所述接线管的高度的比值，b为电气接线图像的高度与所述电气接线图像中电器模块高度的比值；
S32：比较单向接线在图像中的位置的起始行坐标与S31中计算的高度和的大小关系，若所述起始行坐标小于或等于所述高度和，则判定线号管位于单向接线的下方，并按照已知的位置关系确定线号管所在的矩形区域，作为线号管区域，否则，判定线号管位于单向接线的上方，并按照已知的位置关系确定线号管所在的矩形区域，作为线号管区域。
进一步优选，S32中，所述单向接线在图像中的位置的起始行坐标为图像中已检测到的所有单向接线的起始行坐标的平均值。
进一步优选，S4中在定位的线号管区域内对各个线号管进行精确定位具体包括如下步骤：将线号管区域对应的图像转换为灰度图像，并对所述灰度图像做二值化和边缘检测，实现对所述线号管区域内的各个线号管的精确定位。
本发明提供的配电柜线号管的图像定位方法，配合摄像头的合理设置，可以采集两种电气接线图像，分别为：线号管位于单向接线的上方及线号管位于单向接线的下方，另外，上述图像中，电器模块高度、单向接线的长度和线号管的比例为定值，所以，线号管区域只能是图像中的两个固定区域之一，基于此设计，本发明的定位方法可快速区分两种图像，并定位线号管区域及线号管，具体地：首先，识别单向接线，之后，利用单向接线的位置信息判定线号管位于单向接线的上方或下方，并定位线号管区域，最后，在所述线号管区域内对各个线号管进行精确定位。
本发明提供的配电柜线号管的图像定位方法，通过对摄像头采集的电气接线图像做出具体要求，更便于后期对图像的自动区分并可在区分图像后快速定位线号管区域，之后，即可在该区域内定位每个线号管。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为电气接线图像的示意图。
具体实施方式
下面将结合具体的实施方案对本发明进行进一步的解释，但并不局限本发明。
本发明提供了一种配电柜线号管的图像定位方法，用于对配电柜内的接线模块上方或下方的单向接线上的线号管进行对位，包括如下步骤：
S1：设定配电柜与摄像头的位置，并利用摄像头采集配电柜出厂前的电气接线图像(如图1所示)，其中，所述电气接线图像中包含部分电器模块、与电器模块连接的单向接线的一部分和位于单向接线与电器模块连接处的线号管，且所述电气接线图像中的电器模块高度、单向接线的长度和线号管的比例为定值，所述单向接线为彩色接线，所述线号管为白色或黑色；
S2：识别所述电气接线图像中的单向接线，得到单向接线的位置信息；
S3：利用单向接线的位置信息判定线号管位于单向接线的上方或下方，并定位线号管区域；
S4：在所述线号管区域内对各个线号管进行精确定位。
该配电柜线号管的图像定位方法，配合摄像头的合理设置，可以采集两种电气接线图像，分别为：线号管位于单向接线的上方及线号管位于单向接线的下方(如图1所示)，另外，上述图像中，电器模块高度、单向接线的长度和线号管的比例为定值，所以，线号管区域只能是图像中的两个固定区域之一，基于此设计，本发明的定位方法可快速区分两种图像，并定位线号管区域及线号管，具体地：首先，识别单向接线，之后，利用单向接线的位置信息判定线号管位于单向接线的上方或下方，并定位线号管区域，最后，在所述线号管区域内对各个线号管进行精确定位。
其中，S1中设定配电柜与摄像头的位置，并利用摄像头采集配电柜出厂前的电气接线图像的步骤如下：在所述配电柜的前方设置两个横向且平行设置的轨道，在所述导轨上安装摄像头，同时，控制所述摄像头沿所述导轨滑动，并同步采集其前方的电气接线图像，其中，摄像头在上部导轨上采集的图像为线号管在接线模块上方的电气接线图像，摄像头在下部导轨上采集的图像为线号管在接线模块下方的电气接线图像，该设置可保证摄像头采集的图像中，电器模块高度、单向接线的长度和线号管的比例为定值，具体数值可通过前期实验计算得到。
其中，所述摄像头可以为一个且循环在上部导轨和下部导轨上滑动，，另外，所述摄像头可以为两个，分别在上部导轨和下部导轨上滑动。
其中，所述摄像头的左右滑动距离预先设置，与配电柜内单向接线所在的水平区域相对应。
S2中，识别所述电气接线图像中的单向接线可采用现有方法，本发明给出一种优选方法，具体步骤如下：
S21：对图像进行HSV彩色空间转换，并根据预先设定的线号管的颜色分别对颜色空间转换后的图像做颜色分割，得到每种彩色颜色对应的二值图像，其中，颜色空间切割能有效避免单灰度空间光线阴影对目标检测带来的困难，有效解决图像前景和背景难分情况；
S22：对S21中得到每张彩色颜色对应的二值图像做或运算，得到并集图像；
S23：对所述并集图像去噪，并做标记连通，得到单向接线的位置信息。
作为技术方案的改进，S21之前，还包括对图像进行行列采样的步骤，得到保留原始图像特征点的采样图像，以加速后期的数据处理。
作为技术方案的改进，S3中利用单向接线的位置信息判定线号管位于单向接线的上方或下方，并定位线号管区域具体包括如下步骤：
S31：计算图像中电器模块高度及线号管高度的和，其中，图像中电器模块高度＝图像高度/b，线号管高度＝图像高度/a，式中，a为电气接线图像的高度与所述接线管的高度的比值，b为电气接线图像的高度与所述电气接线图像中电器模块高度的比值，a和b均可预先计算出来；
S32：比较单向接线在图像中的位置的起始行坐标与S31中计算的高度和的大小关系，若所述起始行坐标小于或等于所述高度和，则判定线号管位于单向接线的下方，并按照已知的位置关系确定线号管所在的矩形区域，作为线号管区域，否则，判定线号管位于单向接线的上方，并按照已知的位置关系确定线号管所在的矩形区域，作为线号管区域，因为线号管所在的矩形区域为图像中的两个固定区域之一，因此，只要判定出线号管位于单向接线的上方或下方，即可按照预先计算出来的位置关系确定线号管区域。
作为技术方案的改进，S32中，所述单向接线在图像中的位置的起始行坐标为图像中已检测到的所有单向接线的起始行坐标的平均值。
作为技术方案的改进，S4中在定位的线号管区域内对各个线号管进行精确定位具体包括如下步骤：将线号管区域对应的图像转换为灰度图像，并对所述灰度图像做二值化和边缘检测，实现对所述线号管区域内的各个线号管的精确定位。
本发明的具体实施方式是按照递进的方式进行撰写的，着重强调各个实施方案的不同之处，其相似部分可以相互参见。
上面结合附图对本发明的实施方式做了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (9)
1.配电柜线号管的图像定位方法，用于对配电柜内的接线模块上方或下方的单向接线上的线号管进行对位，其特征在于，包括如下步骤：
S1：设定配电柜与摄像头的位置，并利用摄像头采集配电柜出厂前的电气接线图像，其中，所述电气接线图像中包含部分电器模块、与电器模块连接的单向接线的一部分和位于单向接线与电器模块连接处的线号管，且所述电气接线图像中的电器模块高度、单向接线的长度和线号管的比例为定值，所述单向接线为彩色接线，所述线号管为白色或黑色；
S2：识别所述电气接线图像中的单向接线，得到单向接线的位置信息；
S3：利用单向接线的位置信息判定线号管位于单向接线的上方或下方，并定位线号管区域；
S4：在所述线号管区域内对各个线号管进行精确定位。
2.按照权利要求1所述配电柜线号管的图像定位方法，其特征在于：S1中设定配电柜与摄像头的位置，并利用摄像头采集配电柜出厂前的电气接线图像的步骤如下：在所述配电柜的前方设置两个横向且平行设置的轨道，在所述导轨上安装摄像头，同时，控制所述摄像头沿所述导轨滑动，并同步采集其前方的电气接线图像，其中，摄像头在上部导轨上采集的图像为线号管在接线模块上方的电气接线图像，摄像头在下部导轨上采集的图像为线号管在接线模块下方的电气接线图像。
3.按照权利要求2所述配电柜线号管的图像定位方法，其特征在于：所述摄像头为一个且循环在上部导轨和下部导轨上滑动，或所述摄像头为两个，分别在上部导轨和下部导轨上滑动。
4.按照权利要求2所述配电柜线号管的图像定位方法，其特征在于：所述摄像头的左右滑动距离预先设置，与配电柜内单向接线所在的水平区域相对应。
5.按照权利要求1所述配电柜线号管的图像定位方法，其特征在于：S2中识别所述电气接线图像中的单向接线，并得到单向接线的位置信息的具体步骤如下：
S21：对图像进行HSV彩色空间转换，并根据预先设定的线号管的颜色分别对颜色空间转换后的图像做颜色分割，得到每种彩色颜色对应的二值图像；
S22：对S21中得到每张彩色颜色对应的二值图像做或运算，得到并集图像；
S23：对所述并集图像去噪，并做标记连通，得到单向接线的位置信息。
6.按照权利要求5所述配电柜线号管的图像定位方法，其特征在于：S21之前，还包括对图像进行行列采样的步骤，得到保留原始图像特征点的采样图像。
7.按照权利要求1所述配电柜线号管的图像定位方法，其特征在于：S3中利用单向接线的位置信息判定线号管位于单向接线的上方或下方，并定位线号管区域具体包括如下步骤：
S31：计算图像中电器模块高度及线号管高度的和，其中，图像中电器模块高度＝图像高度/b，线号管高度＝图像高度/a，式中，a为电气接线图像的高度与所述接线管的高度的比值，b为电气接线图像的高度与所述电气接线图像中电器模块高度的比值；
S32：比较单向接线在图像中的位置的起始行坐标与S31中计算的高度和的大小关系，若所述起始行坐标小于或等于所述高度和，则判定线号管位于单向接线的下方，并按照已知的位置关系确定线号管所在的矩形区域，作为线号管区域，否则，判定线号管位于单向接线的上方，并按照已知的位置关系确定线号管所在的矩形区域，作为线号管区域。
8.按照权利要求7所述配电柜线号管的图像定位方法，其特征在于：S32中，所述单向接线在图像中的位置的起始行坐标为图像中已检测到的所有单向接线的起始行坐标的平均值。
9.按照权利要求1所述配电柜线号管的图像定位方法，其特征在于：S4中在定位的线号管区域内对各个线号管进行精确定位具体包括如下步骤：将线号管区域对应的图像转换为灰度图像，并对所述灰度图像做二值化和边缘检测，实现对所述线号管区域内的各个线号管的精确定位。
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