CN113554022B - 电力仪器检测试验数据的自动获取方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电力仪器检测试验数据的自动获取方法及装置，该方法包括：获取检测试验数据图像并进行图像预处理，得到一感兴趣区域图像；对所述感兴趣区域图像进行图像分割得到对应的二值图像和灰度图像，并分别识别所述二值图像中的字符和所述灰度图像中的字符；比较在所述二值图像和所述灰度图像的相同位置处识别到的字符的置信度，并将置信度高的字符确定为检测试验数据；将所述检测试验数据填入与所述感兴趣区域图像对应的数据记录表的对应位置的数据记录框中。本发明通过图像识别技术从检测试验仪器的显示屏上自动获取和解析检测试验数据，大幅提高检测试验数据的自动采集、解析、录入和生成报告的效率以及数据录入的效率和准确性。
Description
技术领域
本申请涉及光学字符识别技术，具体涉及一种电力仪器检测试验数据的自动获取方法及装置。
背景技术
为降低变电设备的安全隐患，变电设备需要开展大量的带电检测和停电试验工作。检测试验项目是诊断设备状态、发现设备缺陷隐患的不可缺少的手段，也是设备交接试验、运维、检修、试验人员的主要工作之一。目前，变电设备大部分检测试验项目以传统的人工模式为主，存在的主要问题包括：
(1)检测试验数据人工处理模式效率低、数据收集成本高
在变电设备检测业务方面，目前主要依靠人工手持检测仪器对设备进行检测，并通过纸笔记录现场检测结果、人工编制试验报告、人工录入PMS系统，该方法的重复性工作多、劳动强度大、数据录入效率低。目前各类变电设备检测和试验仪器种类繁多，相关标准不尽统一，存在交互性较差、数据接口规约、数据格式各异问题，数据规范性不高，给数据收集带来极大困难，数据收集成本很高。
(2)检测试验数据真实性无法保证
目前各类变电设备检测试验数据依靠手工记录和录入，手工记录的数据在完备性和正确性上很大程度上依赖于现场人员的专业水平，数据的真实性无法保证。
为此，需要研究检测试验数据的自动获取方法，提高检测试验效率，节约人力成本。但是，检测试验仪器众多，数据采集接口和数据通信协议都不统一，给数据的自动采集带来很大困难。而且，大部分仪器厂商不愿提供开放的数据规约，导致数据的自动解析困难。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本申请提供一种电力仪器检测试验数据的自动获取方法，包括：
获取检测试验数据图像并进行图像预处理，得到一感兴趣区域图像；
对所述感兴趣区域图像进行图像分割得到对应的二值图像和灰度图像，并分别识别所述二值图像中的字符和所述灰度图像中的字符；其中，所述字符为预设的感兴趣白名单中的字符。
比较在所述二值图像和所述灰度图像的相同位置处识别到的字符的置信度，并将置信度高的字符确定为检测试验数据；
将所述检测试验数据填入与所述感兴趣区域图像对应的数据记录表的对应位置的数据记录框中。
在一实施例中，所述检测试验数据图像包括显示屏区域和非显示屏区域；
所述获取检测试验数据图像并进行图像预处理，得到一感兴趣区域图像，包括：
获取亮度值高于预设的亮度阈值的像素点；其中，所述像素点构成至少一个连通区域；
截取所述至少一个连通区域中面积最大的连通区域，得到所述感兴趣区域。
在一实施例中，所述获取亮度值高于预设的亮度阈值的像素点之前，还包括：
统计所述检测试验数据图像中的不同亮度的像素点的数量并计算各像素点的亮度均值；
依次计算高于所述亮度均值的各亮度值对应的像素点的数量和与其他亮度值对应的像素点的数量差值；
根据最大的数量差值对应的两个相邻亮度值确定所述亮度阈值。
在一实施例中，所述分别识别所述二值图像中的字符和所述灰度图像中的字符之后，还包括：
分别按照预设的六元组格式记录所述二值图像中的字符和所述灰度图像中的字符的识别结果；
其中，所述六元组包括识别到的字符、所述字符的外接矩形区域的一对角线上的两顶点的坐标以及所述字符的置信度。
在一实施例中，所述比较在所述二值图像和所述灰度图像的相同位置处识别到的字符的置信度，并将置信度高的字符确定为检测试验数据，包括：
将包含相同坐标的所述二值图像对应的六元组以及所述灰度图像对应的六元组配对，得到多个六元组对；
分别比较各六元组对中的字符的置信度，并将置信度高的字符确定为检测试验数据。
在一实施例中，所述将所述检测试验数据填入与所述感兴趣区域图像对应的数据记录表的对应位置的数据记录框中，包括：
根据所述检测试验数据对应的六元组中的坐标，确定所述数据记录表中的一数据记录框；其中，所述数据记录框与根据所述六元组中的坐标确定的矩形区域的重合区域最大；
将所述检测试验数据填入到所述数据记录框中。
在一实施例中，当未找到与所述二值图像对应的六元组匹配的灰度图像对应的六元组时，还包括：
判断所述二值图像对应的六元组中的字符的置信度是否大于置信度阈值；
当所述二值图像对应的六元组中的字符的置信度大于所述置信度阈值时，将所述二值图像对应的六元组中的字符确定为检测试验数据。
在一实施例中，当未找到与所述灰度图像对应的六元组匹配的二值图像对应的六元组时，还包括：
判断所述灰度图像对应的六元组中的字符的置信度是否大于置信度阈值；
当所述灰度图像对应的六元组中的字符的置信度大于所述置信度阈值时，将所述灰度图像对应的六元组中的字符确定为检测试验数据。
本申请还提供一种电力仪器检测试验数据的自动获取装置，包括：
感兴趣区域获取模块，用于获取检测试验数据图像并进行图像预处理，得到一感兴趣区域图像；
字符识别模块，用于对所述感兴趣区域图像进行图像分割得到对应的二值图像和灰度图像，并分别识别所述二值图像中的字符和所述灰度图像中的字符；
检测试验数据确定模块，用于比较在所述二值图像和所述灰度图像的相同位置处识别到的字符的置信度，并将置信度高的字符确定为检测试验数据；
检测试验数据记录模块，用于将所述检测试验数据填入与所述感兴趣区域图像对应的数据记录表的对应位置的数据记录框中。
在一实施例中，所述检测试验数据图像包括显示屏区域和非显示屏区域；
所述感兴趣区域获取模块包括：
像素点获取单元，用于获取亮度值高于预设的亮度阈值的像素点；其中，所述像素点构成至少一个连通区域；
感兴趣区域确定单元，用于截取所述至少一个连通区域中面积最大的连通区域，得到所述感兴趣区域。
在一实施例中，所述电力仪器检测试验数据的自动获取装置还包括一亮度阈值确定模块，所述亮度阈值确定模块包括：
像素点统计单元，用于统计所述检测试验数据图像中的不同亮度的像素点的数量并计算各像素点的亮度均值；
亮度分析单元，用于依次计算高于所述亮度均值的各亮度值对应的像素点的数量和与其他亮度值对应的像素点的数量差值；
亮度阈值确定单元，用于根据最大的数量差值对应的两个相邻亮度值确定所述亮度阈值。
在一实施例中，所述电力仪器检测试验数据的自动获取装置还包括识别结果记录模块，用于：
分别按照预设的六元组格式记录所述二值图像中的字符和所述灰度图像中的字符的识别结果；
其中，所述六元组包括识别到的字符、所述字符的外接矩形区域的一对角线上的两顶点的坐标以及所述字符的置信度。
在一实施例中，所述检测试验数据确定模块包括：
六元组配对单元，用于将包含相同坐标的所述二值图像对应的六元组以及所述灰度图像对应的六元组配对，得到多个六元组对；
检测试验数据确定单元，用于分别比较各六元组对中的字符的置信度，并将置信度高的字符确定为检测试验数据。
在一实施例中，所述检测试验数据记录模块包括：
数据记录框确定单元，用于根据所述检测试验数据对应的六元组中的坐标，确定所述数据记录表中的一数据记录框；其中，所述数据记录框与根据所述六元组中的坐标确定的矩形区域的重合区域最大；
检测试验数据记录单元，用于将所述检测试验数据填入到所述数据记录框中。
在一实施例中，所述电力仪器检测试验数据的自动获取装置还包括：
第一置信度比较模块，用于当未找到与所述二值图像对应的六元组匹配的灰度图像对应的六元组时，判断所述二值图像对应的六元组中的字符的置信度是否大于置信度阈值；
第一检测试验数据确定模块，用于当所述二值图像对应的六元组中的字符的置信度大于所述置信度阈值时，将所述二值图像对应的六元组中的字符确定为检测试验数据。
在一实施例中，所述电力仪器检测试验数据的自动获取装置还包括：
第二置信度比较模块，用于当未找到与所述灰度图像对应的六元组匹配的二值图像对应的六元组时，判断所述灰度图像对应的六元组中的字符的置信度是否大于置信度阈值；
第二检测试验数据确定模块，用于当所述灰度图像对应的六元组中的字符的置信度大于所述置信度阈值时，将所述灰度图像对应的六元组中的字符确定为检测试验数据。
本发明通过图像识别技术从检测试验仪器的显示屏上自动获取和解析检测试验数据，大幅提高检测试验数据的自动采集、解析、录入和生成报告的效率。与传统的手动录入方式相比，采用本发明的检测试验数据自动获取方法从仪器显示屏上自动识别检测试验数据自动解析和录入数据，可以大幅提高了数据录入的效率和准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请的电力仪器检测试验数据的自动获取方法的示意图。
图2为电力仪器检测试验数据的自动获取方法的另一种示意图。
图3为电力仪器检测试验数据的自动获取方法的另一种示意图。
图4为电力仪器检测试验数据的自动获取方法的另一种示意图。
图5为电力仪器检测试验数据的自动获取方法的另一种示意图。
图6为检测试验数据记录表的示意图。
图7为电力仪器检测试验数据的自动获取装置的示意图。
图8为电力仪器检测试验数据的自动获取装置的另一种示意图。
图9为电力仪器检测试验数据的自动获取装置的另一种示意图。
图10为电力仪器检测试验数据的自动获取装置的另一种示意图。
图11为本申请的一种电子设备的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本申请提供一种电力仪器检测试验数据的自动获取方法，该方法包括以下步骤：
步骤S101，获取检测试验数据图像并进行图像预处理，得到一感兴趣区域图像。
具体地，该电力仪器检测试验数据的自动获取方法主要针对的是数据规约不公开或者无数据输出接口的实验仪器的检测试验数据，这些检测试验数据在的实验仪器的显示屏上显示。获取检测试验数据图像时，通常可采用摄像头拍摄的方式。通过拍摄获取的检测试验数据图像中，除了包含显示屏区域图像外，还可能包括含有干扰数据的非显示屏区域t图像，如实验仪器面板上的按钮、连接线、实验仪器所在的场景图像等，而这些干扰数据并不是识别的对象。
因此，在步骤S101中，首先通过图像预处理，确定检测试验数据图像中的感兴趣区域图像，即显示屏区域，以单独对显示屏区域进行识别，如此可减少后续的字符识别的工作量，提高字符识别准确度。由于显示屏区域存在背光，因此显示屏区域相比检测试验数据图像中其他区域较亮，基于此，即可通过图像分割得到感兴趣区域图像。
步骤S102，对所述感兴趣区域图像进行图像分割得到对应的二值图像和灰度图像，并分别识别所述二值图像中的字符和所述灰度图像中的字符。
具体地，为了后续字符识别过程中更好地利用先验信息，首先可对感兴趣区域图像进行尺寸调整。例如，本发明采用双线性插值方法将感兴趣区域图像的尺寸调整为320×240。
然后，对感兴趣区域图像进行彩色图像分割。彩色图像分割阶段生成两幅图像，一幅是字符和背景分离的二值图像，一幅是灰度图像，这两幅图像为后续字符识别的输入图像。统计发现，在CMYK颜色空间，K通道上字符和背景的差异明显，易于分割。因此，首先计算K通道灰度图像，记为
ICMYK(x,y)K＝255-max(IR(x,y)r,IR(x,y)b,IR(x,y)b)
在该图像上，采用OTSU方法计算最优分割阈值threshold，则分割后的二值图像为
在彩色图像中字符像素的亮度值低于背景，为降低字符不连续引起的误识别现象，彩色图像转灰度图像采用如下公式：
IGray(x,y)＝min(IR(x,y)r,IR(x,y)b,IR(x,y)b)
可以理解的是，步骤S102中识别的字符类型包括但不限于数字、字母、小数点以及各种符号。具体可通过字符识别白名单设置可识别的字符类型。例如，对于同一个型号的实验仪器，其检测试验结果所处显示屏上的显示内容是有规则的，汉字和字母的位置和内容不会变化，仅检测数字会跟随检测试验实际情况改变。因此，汉字和字母不需要识别，仅识别检测数字即可，然后按照数字在图像中的位置分布先验信息和当前数字的相对位置信息即可辨别数字的含义，将其录入报告中相应位置。因此，本发明设置了识别白名单，仅识别“0”～“9”共10个数字和小数点“.”。上述示例仅用于说明而并非用以限定本申请。
步骤S103，比较在所述二值图像和所述灰度图像的相同位置处识别到的字符的置信度，并将置信度高的字符确定为检测试验数据。
具体地，本申请通过对二值图像和灰度图像分别进行识别，对于感兴趣区域图像的同一位置处的字符，可能会识别到二值图像字符和灰度图像字符两个字符。因此，步骤S103通过比较这两个字符的置信度，置信度越高，越接近感兴趣区域图像的该位置处的实际字符。因此，将置信度高的字符确定为显示屏上的检测试验数据。
可以理解的是，对于感兴趣区域图像的同一位置处的字符，如果仅识别到二值图像字符，或者仅识别到灰度图像字符，则直接将识别到的字符确定为显示屏上的检测试验数据，无需再执行步骤S103比较置信度的操作。
步骤S104，将所述检测试验数据填入与所述感兴趣区域图像对应的数据记录表的对应位置的数据记录框中。
具体地，本申请预先设置与所述感兴趣区域图像对应的数据记录表。数据记录表主要是根据感兴趣区域图像显示的内容的布局结构等预先生成。根据不同结构的感兴趣区域图像，可选择相应的数据记录表，随后将识别到的检测试验数据填入数据记录表的对应位置。
通过步骤S104，本申请可以得到与感兴趣区域图像布局结构一致的数据记录表。
本申请通过图像识别技术从检测试验仪器的显示屏上自动获取和解析检测试验数据，大幅提高检测试验数据的自动采集、解析、录入和生成报告的效率。与传统的手动录入方式相比，采用本发明的检测试验数据自动获取方法从仪器显示屏上自动识别检测试验数据自动解析和录入数据，可以大幅提高了数据录入的效率和准确性。
在一实施例中，如图2所示，步骤S101，获取检测试验数据图像并进行图像预处理，得到一感兴趣区域图像，包括：
步骤S1011，获取亮度值高于预设的亮度阈值的像素点；其中，所述像素点构成至少一个连通区域。
具体地，主要通过以下操作：
1)将拍摄的彩色的检测试验数据图像IO转换为灰度图像IG；
2)对灰度图像IG进行极大值滤波，得到图像IF；
具体地，极大值滤波是为了防止显示屏区域部分像素点灰度异常导致的后续图像分割时可能出现的断裂、毛刺、孔洞等现象。本发明选用的滤波窗口尺寸为5×5，极大值滤波公式如下：
其中，W和H分别表示灰度图像IG的宽度和高度。
3)对图像IF进行自适应图像分割，得到图像IB
自适应图像分割是检测感兴趣区域的关键环节。就本发明关键的显示屏区域而言，因其亮度与周围区域有明显区分，可以采用全局阈值分割法分离显示屏区域和其他区域。亮度阈值的选取对分割效果影响很大。由于不同环境下拍摄的图像的灰度分布差异大，拍摄背景对图像整体灰度分布有直接影响，因此需要设计自适应的阈值选取方法。在之后的另一实施例中将具体阐述亮度阈值的选取方法。
步骤S1012，截取所述至少一个连通区域中面积最大的连通区域，得到所述感兴趣区域。
具体地，分割后的图像IB中面积最大的连通域S所对应的区域即为感兴趣区域，本发明通过区域映射的方式将该区域图像映射到输出的感兴趣区域图像IR上。
令WR和HR分别表示S的外接矩形框R的宽度和高度，(xR,yR)表示外接矩形框R的中心像素点的坐标，θ表示外接矩形框R的下边框与水平方向的夹角(图像拍摄时可以保证拍摄的显示屏的旋转角度不大，-90°≤θ≤90°)。感兴趣区域图像IR的宽度和高度也为WR和HR。根据像素点空间对应关系，令：
则有：
其中，感兴趣区域图像IR也为彩色图像，r、g、b分别代表RGB颜色空间上的r、g、b颜色通道。
通过上述实施例的步骤，即可得到感兴趣区域图像。
在一实施例中，如图3所示，在步骤S1011，获取亮度值高于预设的亮度阈值的像素点之前，还包括：
步骤S301，统计所述检测试验数据图像中的不同亮度的像素点的数量并计算各像素点的亮度均值。
本发明设计直方图搜素法寻找最优亮度阈值t。假设亮度均值为m，并记图像IF的直方图为p(i),i∈[0,255]，其中，i为像素点的亮度值。
步骤S302，依次计算高于所述亮度均值的各亮度值对应的像素点的数量和与其他亮度值对应的像素点的数量差值。
在亮度值i从255逐减到亮度均值m的过程中，依次计算各亮度值对应的像素点的数量和与其他亮度值对应的像素点的数量差值，例如，本申请计算p(i)-p(i-3)。在实际应用中，可根据需求选择计算p(i)-p(i-1)、p(i)-p(i-2)或p(i)-p(i-n)，其中，n为正整数。
需要注意的是，上述过程中，将i的遍历下限设置为m，是防止过分割；直方图梯度计算p(i)-p(i-3)而不是p(i)-p(i-1)，作用是对直方图进行滤波，目的是防止个别灰度值分布异常导致的欠分割问题。
步骤S303，根据最大的数量差值对应的两个相邻亮度值确定所述亮度阈值。
在亮度值i从255逐减到亮度均值m的过程中，如果p(i)-p(i-3)＞T，则此时的亮度值i记为最优亮度阈值t。据此对感兴趣区域图像进行分割，结果为
其中，T为经验阈值，例如设置为10。在分割过程中，亮度值大于亮度阈值t的像素为目标像素点，其他为背景像素点。
在一实施例中，所述分别识别所述二值图像中的字符和所述灰度图像中的字符之后，还包括：
分别按照预设的六元组格式记录所述二值图像中的字符和所述灰度图像中的字符的识别结果；
其中，所述六元组包括识别到的字符、所述字符的外接矩形区域的一对角线上的两顶点的坐标以及所述字符的置信度。
具体地，建立一个六元组Arr＝{c,x1,y1,x2,y2,conf}来记录识别结果，其中，c表示字符的识别结果；(x1,y1)和(x2,y2)分别表示识别到的字符的外接矩形的左上角坐标和右下角坐标(或者识别到的字符的外接矩形的右上角坐标和左下角坐标)，可以由Tesseract API中的BoundingBox()函数获取；conf表示该字符识别结果的置信度，可以由Tesseract API中的Confidence()函数获取。这样，灰度图像IGray和二值图像IBW对应的识别结果可以分别记为Arr(i)Gray和Arr(j)BW，其中，i和j都表示识别到的字符的序号。
在一实施例中，如图4所示，步骤S103，比较在所述二值图像和所述灰度图像的相同位置处识别到的字符的置信度，并将置信度高的字符确定为检测试验数据，包括：
步骤S1031，将包含相同坐标的所述二值图像对应的六元组以及所述灰度图像对应的六元组配对，得到多个六元组对。
其中，每个六元组对中包含的是二值图像中的一字符对应的六元组Arr(j)BW以及灰度图像中该字符对应的六元组Arr(i)Gray。由于该字符在二值图像和灰度图像中的位置相同，而在六元组中又包含确定该字符的外接矩形的坐标，因此，通过六元组的坐标即可实现六元组对的匹配。
每个六元组对中的Arr(i)Gray与Arr(j)BW中的任意两个字符重叠，即两个字符的外接矩形有重合。
步骤S1032，分别比较各六元组对中的字符的置信度，并将置信度高的字符确定为检测试验数据。
步骤S1032实质上是在Arr(i)Gray与Arr(j)BW中任意两个字符有重叠(即两个字符的外接矩形有重合)时，比较六元组对中的字符的置信度，保留置信度大的六元组，并将该六元组中的字符确定为检测试验数据。
在一实施例中，如图5所示，步骤S104，将所述检测试验数据填入与所述感兴趣区域图像对应的数据记录表的对应位置的数据记录框中，包括：
步骤S1041，根据所述检测试验数据对应的六元组中的坐标，确定所述数据记录表中的一数据记录框；其中，所述数据记录框与根据所述六元组中的坐标确定的矩形区域的重合区域最大。
具体地，为了使数据记录表中的数据布局结构与该感兴趣区域图像的数据布局结构一致，步骤S1041根据六元组中的坐标信息确定该六元组中的字符填入数据记录表中的位置。
步骤S1042，将所述检测试验数据填入到所述数据记录框中。
具体地，确定检测试验数据之后，根据检测试验数据的坐标信息以及字符在图像中位置分布的先验信息将其自动录入到数据记录表中。例如，按照坐标排列，检测到的第一行数据从左到右依次是Ia、Uab和Pa，检测到的第二行数据从左到右依次是Ib、Ubc和Pb，检测到的第三行数据从左到右依次是Ic、Uca和Pc，检测到的第四行数据从左到右依次是I、U和P，检测到的第五行的第二个和第三个数据依次是阻抗电压和功率因数，检测到的第六行的第二个数据是额定损耗，数据录入结果如图6所示。
在一实施例中，当未找到与所述二值图像对应的六元组匹配的灰度图像对应的六元组时，还包括：
判断所述二值图像对应的六元组中的字符的置信度是否大于置信度阈值；
当所述二值图像对应的六元组中的字符的置信度大于所述置信度阈值时，将所述二值图像对应的六元组中的字符确定为检测试验数据。
可以理解的是，对于感兴趣区域图像的同一位置处的字符，如果仅识别到二值图像字符(仅存在六元组Arr(j)BW，而没有对应的Arr(i)Gray)，比较该六元组中的字符的置信度是否大于置信度阈值Tc，当该六元组中的字符的置信度大于置信度阈值Tc时，将该六元组中的字符确定为检测试验数据。其中，Tc为预先设置的置信度阈值，例如设置Tc＝0.6，目的是减少个别干扰区域造成的误识别现象。
在一实施例中，当未找到与所述灰度图像对应的六元组匹配的二值图像对应的六元组时，还包括：
判断所述灰度图像对应的六元组中的字符的置信度是否大于置信度阈值；
当所述灰度图像对应的六元组中的字符的置信度大于所述置信度阈值时，将所述灰度图像对应的六元组中的字符确定为检测试验数据。
可以理解的是，对于感兴趣区域图像的同一位置处的字符，如果仅识别到灰度图像字符(仅存在六元组Arr(i)Gray，而没有对应的Arr(j)BW)，比较该六元组中的字符的置信度是否大于置信度阈值Tc，当该六元组中的字符的置信度大于置信度阈值Tc时，将该六元组中的字符确定为检测试验数据。其中，Tc为预先设置的置信度阈值，例如设置Tc＝0.6，目的是减少个别干扰区域造成的误识别现象。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种电力仪器检测试验数据的自动获取装置，可以用于实现上述实施例所描述的方法，如下面的实施例所述。由于电力仪器检测试验数据的自动获取装置解决问题的原理与电力仪器检测试验数据的自动获取方法相似，因此电力仪器检测试验数据的自动获取装置的实施可以参见电力仪器检测试验数据的自动获取方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的系统较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
如图7所示，本申请提供的电力仪器检测试验数据的自动获取装置包括：
感兴趣区域获取模块71，用于获取检测试验数据图像并进行图像预处理，得到一感兴趣区域图像；所述检测试验数据图像包括显示屏区域和非显示屏区域；
字符识别模块72，用于对所述感兴趣区域图像进行图像分割得到对应的二值图像和灰度图像，并分别识别所述二值图像中的字符和所述灰度图像中的字符；
检测试验数据确定模块73，用于比较在所述二值图像和所述灰度图像的相同位置处识别到的字符的置信度，并将置信度高的字符确定为检测试验数据；
检测试验数据记录模块74，用于将所述检测试验数据填入与所述感兴趣区域图像对应的数据记录表的对应位置的数据记录框中。
在一实施例中，如图8所示，所述感兴趣区域获取模块71包括：
像素点获取单元711，用于获取亮度值高于预设的亮度阈值的像素点；其中，所述像素点构成至少一个连通区域；
感兴趣区域确定单元712，用于截取所述至少一个连通区域中面积最大的连通区域，得到所述感兴趣区域。
在一实施例中，所述电力仪器检测试验数据的自动获取装置还包括一亮度阈值确定模块，所述亮度阈值确定模块包括：
像素点统计单元，用于统计所述检测试验数据图像中的不同亮度的像素点的数量并计算各像素点的亮度均值；
亮度分析单元，用于依次计算高于所述亮度均值的各亮度值对应的像素点的数量和与其他亮度值对应的像素点的数量差值；
亮度阈值确定单元，用于根据最大的数量差值对应的两个相邻亮度值确定所述亮度阈值。
在一实施例中，所述电力仪器检测试验数据的自动获取装置还包括识别结果记录模块，用于：
分别按照预设的六元组格式记录所述二值图像中的字符和所述灰度图像中的字符的识别结果；
其中，所述六元组包括识别到的字符、所述字符的外接矩形区域的一对角线上的两顶点的坐标以及所述字符的置信度。
在一实施例中，如图9所示，所述检测试验数据确定模块73包括：
六元组配对单元731，用于将包含相同坐标的所述二值图像对应的六元组以及所述灰度图像对应的六元组配对，得到多个六元组对；
检测试验数据确定单元732，用于分别比较各六元组对中的字符的置信度，并将置信度高的字符确定为检测试验数据。
在一实施例中，如图10所示，所述检测试验数据记录模块74包括：
数据记录框确定单元741，用于根据所述检测试验数据对应的六元组中的坐标，确定所述数据记录表中的一数据记录框；其中，所述数据记录框与根据所述六元组中的坐标确定的矩形区域的重合区域最大；
检测试验数据记录单元742，用于将所述检测试验数据填入到所述数据记录框中。
在一实施例中，所述电力仪器检测试验数据的自动获取装置还包括：
第一置信度比较模块，用于当未找到与所述二值图像对应的六元组匹配的灰度图像对应的六元组时，判断所述二值图像对应的六元组中的字符的置信度是否大于置信度阈值；
第一检测试验数据确定模块，用于当所述二值图像对应的六元组中的字符的置信度大于所述置信度阈值时，将所述二值图像对应的六元组中的字符确定为检测试验数据。
在一实施例中，所述电力仪器检测试验数据的自动获取装置还包括：
第二置信度比较模块，用于当未找到与所述灰度图像对应的六元组匹配的二值图像对应的六元组时，判断所述灰度图像对应的六元组中的字符的置信度是否大于置信度阈值；
第二检测试验数据确定模块，用于当所述灰度图像对应的六元组中的字符的置信度大于所述置信度阈值时，将所述灰度图像对应的六元组中的字符确定为检测试验数据。
本发明通过图像识别技术从检测试验仪器的显示屏上自动获取和解析检测试验数据，大幅提高检测试验数据的自动采集、解析、录入和生成报告的效率。与传统的手动录入方式相比，采用本发明的检测试验数据自动获取方法从仪器显示屏上自动识别检测试验数据自动解析和录入数据，可以大幅提高了数据录入的效率和准确性。
本发明还提供一种包括上述实施例中的电力仪器检测试验数据的自动获取装置的电子设备，参见图11，所述电子设备110具体包括：
中央处理器(processor)111、存储器(memory)112、通信模块(Communications)113、输入单元114、输出单元115以及电源116。
其中，所述存储器(memory)112、通信模块(Communications)113、输入单元114、输出单元115以及电源116分别与所述中央处理器(processor)111相连接。所述存储器112中存储有计算机程序，所述中央处理器111可调用所述计算机程序，所述中央处理器111执行所述计算机程序时实现上述实施例中的电力仪器检测试验数据的自动获取方法中的全部步骤。
本申请的实施例还提供一种计算机存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行。所述计算机程序被处理器执行时实现本发明所提供的任一电力仪器检测试验数据的自动获取方法。
本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书实施例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，本说明书实施例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。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。
在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。以上所述仅为本说明书实施例的实施例而已，并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的权利要求范围之内。
Claims (14)
1.一种电力仪器检测试验数据的自动获取方法，其特征在于，包括：
获取检测试验数据图像并进行图像预处理，得到一感兴趣区域图像；
对所述感兴趣区域图像进行图像分割得到对应的二值图像和灰度图像，并分别识别所述二值图像中的字符和所述灰度图像中的字符；
分别按照预设的六元组格式记录所述二值图像中的字符和所述灰度图像中的字符的识别结果；其中，所述六元组包括识别到的字符、所述字符的外接矩形区域的一对角线上的两顶点的坐标以及所述字符的置信度；
将包含相同坐标的所述二值图像对应的六元组以及所述灰度图像对应的六元组配对，得到多个六元组对；
分别比较各六元组对中的字符的置信度，并将置信度高的字符确定为对应的六元组对的检测试验数据；将各六元组对的所述检测试验数据填入与所述感兴趣区域图像对应的数据记录表的对应位置的数据记录框中。
2.根据权利要求1所述的电力仪器检测试验数据的自动获取方法，其特征在于，所述检测试验数据图像包括显示屏区域和非显示屏区域；
所述获取检测试验数据图像并进行图像预处理，得到一感兴趣区域图像，包括：
获取亮度值高于预设的亮度阈值的像素点；其中，所述像素点构成至少一个连通区域；
截取所述至少一个连通区域中面积最大的连通区域，得到所述感兴趣区域。
3.根据权利要求2所述的电力仪器检测试验数据的自动获取方法，其特征在于，所述获取亮度值高于预设的亮度阈值的像素点之前，还包括：
统计所述检测试验数据图像中的不同亮度的像素点的数量并计算各像素点的亮度均值；
依次计算高于所述亮度均值的各亮度值对应的像素点的数量和与其他亮度值对应的像素点的数量差值；
根据最大的数量差值对应的两个相邻亮度值确定所述亮度阈值。
4.根据权利要求1所述的电力仪器检测试验数据的自动获取方法，其特征在于，所述将所述检测试验数据填入与所述感兴趣区域图像对应的数据记录表的对应位置的数据记录框中，包括：
根据所述检测试验数据对应的六元组中的坐标，确定所述数据记录表中的一数据记录框；其中，所述数据记录框与根据所述六元组中的坐标确定的矩形区域的重合区域最大；
将所述检测试验数据填入到所述数据记录框中。
5.根据权利要求1所述的电力仪器检测试验数据的自动获取方法，其特征在于，当未找到与所述二值图像对应的六元组匹配的灰度图像对应的六元组时，还包括：
判断所述二值图像对应的六元组中的字符的置信度是否大于置信度阈值；
当所述二值图像对应的六元组中的字符的置信度大于所述置信度阈值时，将所述二值图像对应的六元组中的字符确定为检测试验数据。
6.根据权利要求1所述的电力仪器检测试验数据的自动获取方法，其特征在于，当未找到与所述灰度图像对应的六元组匹配的二值图像对应的六元组时，还包括：
判断所述灰度图像对应的六元组中的字符的置信度是否大于置信度阈值；
当所述灰度图像对应的六元组中的字符的置信度大于所述置信度阈值时，将所述灰度图像对应的六元组中的字符确定为检测试验数据。
7.一种电力仪器检测试验数据的自动获取装置，其特征在于，包括：
感兴趣区域获取模块，用于获取检测试验数据图像并进行图像预处理，得到一感兴趣区域图像；
字符识别模块，用于对所述感兴趣区域图像进行图像分割得到对应的二值图像和灰度图像，并分别识别所述二值图像中的字符和所述灰度图像中的字符；
识别结果记录模块，用于分别按照预设的六元组格式记录所述二值图像中的字符和所述灰度图像中的字符的识别结果；其中，所述六元组包括识别到的字符、所述字符的外接矩形区域的一对角线上的两顶点的坐标以及所述字符的置信度；
检测试验数据确定模块，其包括六元组配对单元和检测试验数据确定单元，所述六元组配对单元用于将包含相同坐标的所述二值图像对应的六元组以及所述灰度图像对应的六元组配对，得到多个六元组对；所述检测试验数据确定单元用于分别比较各六元组对中的字符的置信度，并将置信度高的字符确定为对应的六元组对的检测试验数据；
检测试验数据记录模块，用于将各六元组对的所述检测试验数据填入与所述感兴趣区域图像对应的数据记录表的对应位置的数据记录框中。
8.根据权利要求7所述的电力仪器检测试验数据的自动获取装置，其特征在于，所述检测试验数据图像包括显示屏区域和非显示屏区域；
所述感兴趣区域获取模块包括：
像素点获取单元，用于获取亮度值高于预设的亮度阈值的像素点；其中，所述像素点构成至少一个连通区域；
感兴趣区域确定单元，用于截取所述至少一个连通区域中面积最大的连通区域，得到所述感兴趣区域。
9.根据权利要求8所述的电力仪器检测试验数据的自动获取装置，其特征在于，还包括一亮度阈值确定模块，所述亮度阈值确定模块包括：
像素点统计单元，用于统计所述检测试验数据图像中的不同亮度的像素点的数量并计算各像素点的亮度均值；
亮度分析单元，用于依次计算高于所述亮度均值的各亮度值对应的像素点的数量和与其他亮度值对应的像素点的数量差值；
亮度阈值确定单元，用于根据最大的数量差值对应的两个相邻亮度值确定所述亮度阈值。
10.根据权利要求7所述的电力仪器检测试验数据的自动获取装置，其特征在于，所述检测试验数据记录模块包括：
数据记录框确定单元，用于根据所述检测试验数据对应的六元组中的坐标，确定所述数据记录表中的一数据记录框；其中，所述数据记录框与根据所述六元组中的坐标确定的矩形区域的重合区域最大；
检测试验数据记录单元，用于将所述检测试验数据填入到所述数据记录框中。
11.根据权利要求7所述的电力仪器检测试验数据的自动获取装置，其特征在于，还包括：
第一置信度比较模块，用于当未找到与所述二值图像对应的六元组匹配的灰度图像对应的六元组时，判断所述二值图像对应的六元组中的字符的置信度是否大于置信度阈值；
第一检测试验数据确定模块，用于当所述二值图像对应的六元组中的字符的置信度大于所述置信度阈值时，将所述二值图像对应的六元组中的字符确定为检测试验数据。
12.根据权利要求7所述的电力仪器检测试验数据的自动获取装置，其特征在于，还包括：
第二置信度比较模块，用于当未找到与所述灰度图像对应的六元组匹配的二值图像对应的六元组时，判断所述灰度图像对应的六元组中的字符的置信度是否大于置信度阈值；
第二检测试验数据确定模块，用于当所述灰度图像对应的六元组中的字符的置信度大于所述置信度阈值时，将所述灰度图像对应的六元组中的字符确定为检测试验数据。
13.一种电子设备，其特征在于，包括：
中央处理器、存储器、通信模块，所述存储器中存储有计算机程序，所述中央处理器可调用所述计算机程序，所述中央处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6中任一项所述的电力仪器检测试验数据的自动获取方法。
14.一种计算机存储介质，用于存储计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的电力仪器检测试验数据的自动获取方法。
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