CN114862761A - 电力变压器液位检测方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

电力变压器液位检测方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及图像处理技术领域，公开了一种电力变压器液位检测方法、装置、设备及存储介质，用于提高液位检测的准确度。电力变压器液位检测方法包括：获取待检测的液位计图像，其中，所述液位计图像包括电力变压器液位计；通过预置的液位检测模型对所述液位计图像进行刻度检测，得到刻度检测结果；若所述刻度检测结果为所述液位计图像中未存在刻度值，则对所述液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，其中，所述液位计特征图像包括所述电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗；根据所述液位计特征图像中的所述空气窗和/或所述液体窗，生成所述电力变压器液位计对应的液位值。

Description

电力变压器液位检测方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种电力变压器液位检测方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
在电力系统中，电力变压器液位计有着广泛的应用。在变电站中，需要对电力变压器液位计的液位进行实时监控，以防止因液位值不属于阈值范围内而发生意外。随着电力行业的不断发展，通过计算机视觉对电力变压器液位计进行检测的要求也越来越高。
目前，电力变压器液位计的液位检测方式可以是通过模板匹配计算最大相似度，从而得到电力变压器液位计的当前读数，或者在电力变压器液位计上安装液位探头，通过液位探头发射和接收超声波信号来检测液位。
但是，由于液位计的液体颜色和视觉形状等会随着时间和拍摄角度的变化而发生改变，模板匹配方式需要人工对选取的模板定期更新，同时传统物理学方式则需要在液位计中安装液位探头并且定期对探头进行性能检测，这些方式都会导致大量人力物力的消耗，以及导致液位检测的误检率较高。
发明内容
本发明提供了一种电力变压器液位检测方法、装置、设备及存储介质，用于提高液位检测的准确度。
本发明第一方面提供了一种电力变压器液位检测方法，包括：获取待检测的液位计图像，其中，所述液位计图像包括电力变压器液位计；通过预置的液位检测模型对所述液位计图像进行刻度检测，得到刻度检测结果；若所述刻度检测结果为所述液位计图像中未存在刻度值，则对所述液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，其中，所述液位计特征图像包括所述电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗；根据所述液位计特征图像中的所述空气窗和/或所述液体窗，生成所述电力变压器液位计对应的液位值。
在一种可行的实施方式中，所述通过预置的液位检测模型对所述液位计图像进行刻度检测，得到刻度检测结果，包括：调用预置的液位检测模型对所述液位计图像进行灰度化和二值化处理，得到二值化的液位计图像；对所述二值化的液位计图像进行感兴趣区域分割，生成对应的感兴趣区域图像，并对所述感兴趣区域图像进行字符识别，得到字符识别结果；若所述字符识别结果为所述感兴趣区域图像中未存在预设字符，则确定刻度检测结果为所述液位计图像中未存在刻度值；若所述字符识别结果为所述感兴趣区域图像中存在预设字符，则确定刻度检测结果为所述液位计图像中存在刻度值。
在一种可行的实施方式中，所述若所述刻度检测结果为所述液位计图像中未存在刻度值，则对所述液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，包括：若所述刻度检测结果为所述液位计图像中未存在刻度值，则对所述液位计图像进行像素点分割，得到多个二值化像素点，每个二值化像素点对应一个灰度值；若所述多个二值化像素点中每个二值化像素点的灰度值都等于第一预设灰度值，则确定液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗；若所述多个二值化像素点中每个二值化像素点的灰度值都等于第二预设灰度值，则确定液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗；若所述多个二值化像素点包括第一像素点集和第二像素点集，则确定液位计特征图像包括空气窗和液体窗，其中，所述第一像素点集包括多个灰度值等于第一预设灰度值的二值化像素点，所述第二像素点集包括多个灰度值等于第二预设灰度值的二值化像素点，所述第一像素点集对应所述空气窗，所述第二像素点集对应所述液体窗。
在一种可行的实施方式中，所述根据所述液位计特征图像中的所述空气窗和/或所述液体窗，生成所述电力变压器液位计对应的液位值，包括：若所述液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗，则确定所述电力变压器液位计对应的液位值为零；若所述液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗，则获取所述液体窗对应的多个关键点坐标，并根据所述多个关键点坐标生成所述液体窗的面积，所述液体窗的面积用于指示所述电力变压器液位计对应的液位值；若所述液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则获取所述空气窗对应的多个空气窗关键点坐标，并获取所述液体窗对应的多个液体窗关键点坐标；根据所述多个液体窗关键点坐标，生成对应的液体窗面积；根据所述多个空气窗关键点坐标和所述多个液体窗关键点坐标，生成所述液位计特征图像中的液位计显示部分的面积；计算所述液体窗面积在所述液位计显示部分的面积中的占比，得到所述电力变压器液位计对应的液位值。
在一种可行的实施方式中，在所述通过预置的液位检测模型对所述液位计图像进行刻度检测，得到刻度检测结果之后，还包括：若所述刻度检测结果为所述液位计图像中存在刻度值，则对所述液位计图像进行刻度值识别，生成所述电力变压器液位计对应的刻度上阈值和刻度下阈值；对所述液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，其中，所述液位计特征图像包括所述电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗；若所述液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗，则将所述刻度下阈值确定为所述电力变压器液位计对应的液位值；若所述液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗，则将所述刻度上阈值确定为所述电力变压器液位计对应的液位值；若所述液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则对所述空气窗和所述液体窗进行边缘检测，生成对应的空气窗框和液体窗框，并根据所述空气窗框、所述液体窗框、所述刻度上阈值和所述刻度下阈值生成所述电力变压器液位计对应的液位值。
在一种可行的实施方式中，所述若所述液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则对所述空气窗和所述液体窗进行边缘检测，生成对应的空气窗框和液体窗框，并根据所述空气窗框、所述液体窗框、所述刻度上阈值和所述刻度下阈值生成所述电力变压器液位计对应的液位值，包括：若所述液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则对所述空气窗和所述液体窗进行边缘检测，生成对应的空气窗矩形框和液体窗矩形框，所述空气窗矩形框包括空气窗上框线和空气窗下框线，所述液体窗矩形框包括液体窗上框线和液体窗下框线，所述空气窗矩形框和所述液体窗矩形框存在公共框线；计算所述公共框线与所述液体窗下框线的距离，得到第一距离值；计算所述空气窗上框线和所述液体窗下框线的距离，得到第二距离值；根据所述第一距离值和所述第二距离值的比值、所述刻度上阈值和所述刻度下阈值的差值，得到所述电力变压器液位计对应的液位值。
在一种可行的实施方式中，在所述获取待检测的液位计图像之前，还包括：获取多张不同的液位计图像，其中，所述液位计图像包括电力变压器液位计；对每张液位计图像中电力变压器液位计对应的空气窗和/或液体窗分别进行轮廓标记，生成多张轮廓标记的液位计图像；基于所述多张轮廓标记的液位计图像通过深度神经网络对预设模型进行训练，生成液位检测模型。
本发明第二方面提供了一种电力变压器液位检测装置，包括：获取模块，用于获取待检测的液位计图像，其中，所述液位计图像包括电力变压器液位计；检测模块，用于通过预置的液位检测模型对所述液位计图像进行刻度检测，得到刻度检测结果；第一特征识别模块，用于若所述刻度检测结果为所述液位计图像中未存在刻度值，则对所述液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，其中，所述液位计特征图像包括所述电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗；液位值生成模块，用于根据所述液位计特征图像中的所述空气窗和/或所述液体窗，生成所述电力变压器液位计对应的液位值。
在一种可行的实施方式中，所述检测模块具体用于：调用预置的液位检测模型对所述液位计图像进行灰度化和二值化处理，得到二值化的液位计图像；对所述二值化的液位计图像进行感兴趣区域分割，生成对应的感兴趣区域图像，并对所述感兴趣区域图像进行字符识别，得到字符识别结果；若所述字符识别结果为所述感兴趣区域图像中未存在预设字符，则确定刻度检测结果为所述液位计图像中未存在刻度值；若所述字符识别结果为所述感兴趣区域图像中存在预设字符，则确定刻度检测结果为所述液位计图像中存在刻度值。
在一种可行的实施方式中，所述第一特征识别模块具体用于：若所述刻度检测结果为所述液位计图像中未存在刻度值，则对所述液位计图像进行像素点分割，得到多个二值化像素点，每个二值化像素点对应一个灰度值；若所述多个二值化像素点中每个二值化像素点的灰度值都等于第一预设灰度值，则确定液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗；若所述多个二值化像素点中每个二值化像素点的灰度值都等于第二预设灰度值，则确定液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗；若所述多个二值化像素点包括第一像素点集和第二像素点集，则确定液位计特征图像包括空气窗和液体窗，其中，所述第一像素点集包括多个灰度值等于第一预设灰度值的二值化像素点，所述第二像素点集包括多个灰度值等于第二预设灰度值的二值化像素点，所述第一像素点集对应所述空气窗，所述第二像素点集对应所述液体窗。
在一种可行的实施方式中，所述液位值生成模块具体用于：若所述液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗，则确定所述电力变压器液位计对应的液位值为零；若所述液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗，则获取所述液体窗对应的多个关键点坐标，并根据所述多个关键点坐标生成所述液体窗的面积，所述液体窗的面积用于指示所述电力变压器液位计对应的液位值；若所述液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则获取所述空气窗对应的多个空气窗关键点坐标，并获取所述液体窗对应的多个液体窗关键点坐标；根据所述多个液体窗关键点坐标，生成对应的液体窗面积；根据所述多个空气窗关键点坐标和所述多个液体窗关键点坐标，生成所述液位计特征图像中的液位计显示部分的面积；计算所述液体窗面积在所述液位计显示部分的面积中的占比，得到所述电力变压器液位计对应的液位值。
在一种可行的实施方式中，所述电力变压器液位检测装置还包括：刻度值识别模块，用于若所述刻度检测结果为所述液位计图像中存在刻度值，则对所述液位计图像进行刻度值识别，生成所述电力变压器液位计对应的刻度上阈值和刻度下阈值；第二特征识别模块，用于对所述液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，其中，所述液位计特征图像包括所述电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗；第一确定模块，用于若所述液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗，则将所述刻度下阈值确定为所述电力变压器液位计对应的液位值；第二确定模块，用于若所述液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗，则将所述刻度上阈值确定为所述电力变压器液位计对应的液位值；检测生成模块，用于若所述液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则对所述空气窗和所述液体窗进行边缘检测，生成对应的空气窗框和液体窗框，并根据所述空气窗框、所述液体窗框、所述刻度上阈值和所述刻度下阈值生成所述电力变压器液位计对应的液位值。
在一种可行的实施方式中，所述检测生成模块具体用于：若所述液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则对所述空气窗和所述液体窗进行边缘检测，生成对应的空气窗矩形框和液体窗矩形框，所述空气窗矩形框包括空气窗上框线和空气窗下框线，所述液体窗矩形框包括液体窗上框线和液体窗下框线，所述空气窗矩形框和所述液体窗矩形框存在公共框线；计算所述公共框线与所述液体窗下框线的距离，得到第一距离值；计算所述空气窗上框线和所述液体窗下框线的距离，得到第二距离值；根据所述第一距离值和所述第二距离值的比值、所述刻度上阈值和所述刻度下阈值的差值，得到所述电力变压器液位计对应的液位值。
在一种可行的实施方式中，所述电力变压器液位检测装置还包括：模型生成模块，用于获取多张不同的液位计图像，其中，所述液位计图像包括电力变压器液位计；对每张液位计图像中电力变压器液位计对应的空气窗和/或液体窗分别进行轮廓标记，生成多张轮廓标记的液位计图像；基于所述多张轮廓标记的液位计图像通过深度神经网络对预设模型进行训练，生成液位检测模型。
本发明第三方面提供了一种电力变压器液位检测设备，包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述电力变压器液位检测设备执行上述的电力变压器液位检测方法。
本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的电力变压器液位检测方法。
本发明提供的技术方案中，获取待检测的液位计图像，其中，液位计图像包括电力变压器液位计；通过预置的液位检测模型对液位计图像进行刻度检测，得到刻度检测结果；若刻度检测结果为液位计图像中未存在刻度值，则对液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，其中，液位计特征图像包括电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗；根据液位计特征图像中的空气窗和/或液体窗，生成电力变压器液位计对应的液位值。本发明实施例中，获取待检测的液位计图像，通过液位检测模型进行刻度检测，若液位计图像中未存在刻度值，则对液位计图像进行特征识别，得到不同形状电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗，根据空气窗和/或液体窗计算出电力变压器液位计对应的液位值，实现了通过计算机视觉对不同形状电力变压器液位计的液位检测，减少了液体颜色、光照变化等产生的干扰，从而提高了液位检测的准确度。
附图说明
图1为本发明实施例中电力变压器液位检测方法的一个实施例示意图；
图2为本发明实施例中电力变压器液位检测方法的另一个实施例示意图；
图3为本发明实施例中圆形液位计的示意图；
图4为本发明实施例中矩形液位计的示意图；
图5为本发明实施例中电力变压器液位检测方法的另一个实施例示意图；
图6为本发明实施例中电力变压器液位检测装置的一个实施例示意图；
图7为本发明实施例中电力变压器液位检测装置的另一个实施例示意图；
图8为本发明实施例中电力变压器液位检测设备的一个实施例示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种电力变压器液位检测方法、装置、设备及存储介质，用于提高液位检测的准确度。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本申请实施例可以基于人工智能技术对相关的数据进行获取和处理。其中，人工智能(Artificial Intelligence，AI)是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能，感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。
人工智能基础技术一般包括如传感器、专用人工智能芯片、云计算、分布式存储、大数据处理技术、操作/交互系统、机电一体化等技术。人工智能软件技术主要包括计算机视觉技术、机器人技术、生物识别技术、语音处理技术、自然语言处理技术以及机器学习/深度学习等几大方向。
为便于理解，下面对本发明实施例的具体流程进行描述，请参阅图1，本发明实施例中电力变压器液位检测方法的一个实施例包括：
101、获取待检测的液位计图像，其中，液位计图像包括电力变压器液位计；
可以理解的是，本发明的执行主体可以为电力变压器液位检测装置，还可以是终端，具体此处不做限定。本发明实施例以终端为执行主体为例进行说明。
电力变压器液位计包括多种类型，例如，无刻度值的圆形液位计、无刻度值的矩形液位计和具有刻度值的矩形液位计等等。液位计图像的采集可以通过多种图像采集设备进行采集，例如，手机、相机和摄像机等等图像采集设备。
102、通过预置的液位检测模型对液位计图像进行刻度检测，得到刻度检测结果；
液位检测模型可以基于光学字符识别(Optical Character Recognition，OCR)对液位计图像进行刻度检测，也可以基于目标检测网络(Single Shot MultiBox Detector，SSD)对液位计图像进行刻度检测，还可以基于其他检测网络对液位计图像进行刻度检测。
例如，终端通过基于光学字符识别OCR的液位检测模型对液位计图像进行刻度检测的过程包括多个步骤，分别为：灰度化、二值化、感兴趣区域(region of interest，ROI)切割和字符识别。终端通过基于目标检测网络SSD的液位检测模型对液位计图像进行刻度检测的过程包括多个步骤，分别为：特征识别、类型检测和非极大值抑制处理。
103、若刻度检测结果为液位计图像中未存在刻度值，则对液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，其中，液位计特征图像包括电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗；
终端通过二值化方式对液位计图像进行特征识别，经过二值化处理的液位计图像中每个像素点只有两种预设灰度值中的一种，例如，终端根据指定阈值将灰度值大于或等于指定阈值的像素点对应的灰度值变换为第一预设灰度值(255)，将灰度值小于指定阈值的像素点对应的灰度值变换为第二预设灰度值(0)，第一预设灰度值(255)对应的多个像素点用于指示电力变压器液位计的空气窗，第二预设灰度值(0)对应的多个像素点用于指示电力变压器液位计的液体窗。
104、根据液位计特征图像中的空气窗和/或液体窗，生成电力变压器液位计对应的液位值。
终端识别出液位计特征图像仅包括空气窗，得到电力变压器液位计中不存在液体；或者终端识别出液位计特征图像仅包括液体窗，根据不同液体窗的形状获取不同关键点的坐标，从而计算出液体窗的面积，得到电力变压器液位计中液体的占比，液体的占比用于指示液位值；或者终端识别出液位计特征图像包括空气窗和液体窗，根据空气窗和液体窗的分界线(即液面所在位置)、空气窗和液体窗两者的形状、位置坐标，计算出液体窗面积和液位计显示部分的面积，并根据液体窗面积占液位计显示部分的面积的比例，得到电力变压器液位计对应的液位值。
在一种可行的实施方式中，先对液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，再根据液位计特征图像中的空气窗和/或液体窗，得到电力变压器液位计对应的液位值，对于具有刻度的液位计，再进行字符识别，得到刻度上阈值和刻度下阈值，再结合空气窗和液体窗的液面所在位置，得到电力变压器液位计对应的液位值。
本发明实施例中，获取待检测的液位计图像，其中，液位计图像包括电力变压器液位计；通过预置的液位检测模型对液位计图像进行刻度检测，得到刻度检测结果；若刻度检测结果为液位计图像中未存在刻度值，则对液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，其中，液位计特征图像包括电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗；根据液位计特征图像中的空气窗和/或液体窗，生成电力变压器液位计对应的液位值，提高了液位检测的准确度。
请参阅图2，本发明实施例中电力变压器液位检测方法的另一个实施例包括：
201、获取多张不同的液位计图像，并基于多张不同的液位计图像对预设模型进行训练，生成液位检测模型，其中，液位计图像包括电力变压器液位计；
具体的，(1)终端获取多张不同的液位计图像，其中，液位计图像包括电力变压器液位计；(2)终端对每张液位计图像中电力变压器液位计对应的空气窗和/或液体窗分别进行轮廓标记，生成多张轮廓标记的液位计图像；(3)终端基于多张轮廓标记的液位计图像通过深度神经网络对预设模型进行训练，生成液位检测模型。
例如，终端获取多张不同的液位计图像，其中，液位计图像包括电力变压器液位计，多张不同的液位计图像中包括无刻度值且只有空气窗的圆形/矩形液位计图像、无刻度值且只有液体窗的圆形/矩形液位计图像、无刻度值且包含空气窗和液体窗的圆形/矩形液位计图像、有刻度值且只有空气窗的矩形液位计图像、有刻度值且只有液体窗的矩形液位计图像、有刻度值且包含空气窗和液体窗的矩形液位计图像。
对每张液位计图像中电力变压器液位计对应的空气窗和/或液体窗分别进行轮廓标记，生成多张轮廓标记的液位计图像，其中，空气窗为液面至液位计容器顶端所囊括的区域或在无液体时液位计容器底部至液位计容器顶端所囊括的区域，液体窗为液面至液位计容器底部所囊括的区域或在无空气时液位计容器底部至液位计容器顶端所囊括的区域。
基于多张轮廓标记的液位计图像通过深度神经网络(Mask Region-Convolutional Neural Networks，Mask R-CNN)对预设模型进行训练，生成液位检测模型。例如，轮廓标记的液位计图像的数量为1，将轮廓标记的液位计图像输入深度神经网络MaskR-CNN进行特征提取，生成液位计特征图，并对液位计特征图进行感兴趣图像块分割和掩膜处理，得到多个初始掩膜图像块，将多个初始掩膜图像块进行类型检测和预测框回归处理，得到多个候选掩膜图像块，将多个候选掩膜图像块和轮廓标记的液位计图像中标记的空气窗和/或液体窗进行叠加，生成包含目标掩膜区域的液位计图像，通过将多张轮廓标记的液位计图像输入深度神经网络Mask R-CNN进行训练，生成液位检测模型，其中，Mask R-CNN的损失公式为L＝Lcls+Lbox+Lmask，Lcls表示预测框的分类损失，Lbox表示预测框的回归损失，Lmask表示掩膜Mask的损失。
202、获取待检测的液位计图像，其中，液位计图像包括电力变压器液位计；
电力变压器液位计包括多种类型，例如，无刻度值的圆形液位计、无刻度值的矩形液位计和具有刻度值的矩形液位计等等。液位计图像的采集可以通过多种图像采集设备进行采集，例如，手机、相机和摄像机等等图像采集设备。
终端可以对待检测的液位计图像进行位置校正，得到位置校正后的液位计图像，并对位置校正后的液位计图像进行去噪，生成去噪的液位计图像，其中，位置校正用于对倾斜的液位计图像进行校正，去噪用于减少液位计图像中的噪声，从而降低图像采集设备与外部环境的噪声干扰影响。
203、通过预置的液位检测模型对液位计图像进行刻度检测，得到刻度检测结果；
液位检测模型可以基于光学字符识别OCR对液位计图像进行刻度检测，也可以基于目标检测网络SSD对液位计图像进行刻度检测，还可以基于其他检测网络对液位计图像进行刻度检测。
例如，终端通过基于光学字符识别OCR的液位检测模型对液位计图像进行刻度检测的过程包括多个步骤，分别为：灰度化、二值化、感兴趣区域切割和字符识别。终端通过基于目标检测网络SSD的液位检测模型对液位计图像进行刻度检测的过程包括多个步骤，分别为：特征识别、类型检测和非极大值抑制处理。
具体的，(1)终端调用预置的液位检测模型对液位计图像进行灰度化和二值化处理，得到二值化的液位计图像；(2)对二值化的液位计图像进行感兴趣区域分割，生成对应的感兴趣区域图像，并对感兴趣区域图像进行字符识别，得到字符识别结果；(3)若字符识别结果为感兴趣区域图像中未存在预设字符，则确定刻度检测结果为液位计图像中未存在刻度值；(4)若字符识别结果为感兴趣区域图像中存在预设字符，则确定刻度检测结果为液位计图像中存在刻度值。
例如，终端调用预置的液位检测模型对液位计图像进行灰度化和二值化处理，得到二值化的液位计图像；对二值化的液位计图像进行感兴趣区域分割，生成对应的感兴趣区域图像，并对感兴趣区域图像进行字符识别，得到字符识别结果；若字符识别结果为感兴趣区域图像中未存在预设字符，则确定刻度检测结果为液位计图像中未存在刻度值，其中，预设字符可以是数字“25”，也可以是字母“L”或“mL”，还可以是数字和字母“100L”，可根据具有刻度值的液位计进行预设字符的设定，具体此处不做限定；若字符识别结果为感兴趣区域图像中存在预设字符，则确定刻度检测结果为液位计图像中存在刻度值。
又例如，终端通过基于目标检测网络SSD的液位检测模型对液位计图像进行刻度检测，得到刻度检测结果。具体的，调用基于目标检测网络SSD的液位检测模型对液位计图像进行不同卷积尺度的特征提取，得到多个卷积特征层；对多个卷积特征层中每个卷积特征层进行类型检测，得到每个卷积特征层对应的候选类型；对每个卷积特征层对应的候选类型进行非极大值抑制处理，得到液位计图像中的目标类型；若目标类型与预设的刻度值类型未匹配，则确定刻度检测结果为液位计图像中未存在刻度值；若目标类型与预设的刻度值类型匹配，则确定刻度检测结果为液位计图像中存在刻度值。
204、若刻度检测结果为液位计图像中未存在刻度值，则对液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，其中，液位计特征图像包括电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗；
终端通过二值化方式对液位计图像进行特征识别，经过二值化处理的液位计图像中每个像素点只有两种预设灰度值中的一种，例如，终端根据指定阈值将灰度值大于或等于指定阈值的像素点对应的灰度值变换为第一预设灰度值(255)，将灰度值小于指定阈值的像素点对应的灰度值变换为第二预设灰度值(0)，第一预设灰度值(255)对应的多个像素点用于指示电力变压器液位计的空气窗，第二预设灰度值(0)对应的多个像素点用于指示电力变压器液位计的液体窗。
具体的，(1)若刻度检测结果为液位计图像中未存在刻度值，则终端对液位计图像进行像素点分割，得到多个二值化像素点，每个二值化像素点对应一个灰度值；(2)若多个二值化像素点中每个二值化像素点的灰度值都等于第一预设灰度值，则终端确定液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗；(3)若多个二值化像素点中每个二值化像素点的灰度值都等于第二预设灰度值，则终端确定液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗；(4)若多个二值化像素点包括第一像素点集和第二像素点集，则终端确定液位计特征图像包括空气窗和液体窗，其中，第一像素点集包括多个灰度值等于第一预设灰度值的二值化像素点，第二像素点集包括多个灰度值等于第二预设灰度值的二值化像素点，第一像素点集对应空气窗，第二像素点集对应液体窗。
例如，若刻度检测结果为液位计图像中未存在刻度值，则终端对液位计图像进行像素点分割，得到多个二值化像素点，每个二值化像素点对应一个灰度值，灰度值为0或255，第一预设灰度值为255，第二预设灰度值为0；若多个二值化像素点中每个二值化像素点的灰度值都等于255，即每个二值化像素点的灰度值都等于第一预设灰度值，则确定液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗；若多个二值化像素点中每个二值化像素点的灰度值都等于0，即每个二值化像素点的灰度值都等于第二预设灰度值，则终端确定液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗；若多个二值化像素点包括第一像素点集和第二像素点集，则终端确定液位计特征图像包括空气窗和液体窗，其中，第一像素点集包括多个灰度值等于第一预设灰度值(255)的二值化像素点，第二像素点集包括多个灰度值等于第二预设灰度值(0)的二值化像素点，第一像素点集对应空气窗，第二像素点集对应液体窗。
205、根据液位计特征图像中的空气窗和/或液体窗，生成电力变压器液位计对应的液位值。
终端识别出液位计特征图像仅包括空气窗，得到电力变压器液位计中不存在液体；或者终端识别出液位计特征图像仅包括液体窗，根据不同液体窗的形状获取不同关键点的坐标，从而计算出液体窗的面积，得到电力变压器液位计中液体的占比，液体的占比用于指示液位值；或者终端识别出液位计特征图像包括空气窗和液体窗，根据空气窗和液体窗的分界线(即液面所在位置)、空气窗和液体窗两者的形状、位置坐标，计算出液体窗面积和液位计显示部分的面积，并根据液体窗面积占液位计显示部分的面积的比例，得到电力变压器液位计对应的液位值。
具体的，(1)若液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗，则终端确定电力变压器液位计对应的液位值为零；(2)若液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗，则终端获取液体窗对应的多个关键点坐标，并根据多个关键点坐标生成液体窗的面积，液体窗的面积用于指示电力变压器液位计对应的液位值；(3)若液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则终端获取空气窗对应的多个空气窗关键点坐标，并获取液体窗对应的多个液体窗关键点坐标；(4)根据多个液体窗关键点坐标，生成对应的液体窗面积；(5)终端根据多个空气窗关键点坐标和多个液体窗关键点坐标，生成液位计特征图像中的液位计显示部分的面积；(6)终端计算液体窗面积在液位计显示部分的面积中的占比，得到电力变压器液位计对应的液位值。
例如，若液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗，则终端确定电力变压器液位计对应的液位值为零。
若液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗，对于不同形状的液位计需要通过不同的方式计算液位值：
(1)对于圆形液位计，则终端获取液体窗的最高点坐标和最低点坐标，根据液体窗的最高点坐标和最低点坐标，得到液体窗的圆心坐标，并根据液体窗的圆心坐标和最高点坐标，得到液体窗对应的半径，根据预置的圆形面积公式和液体窗对应的半径，生成液体窗的面积，液体窗的面积用于指示电力变压器液位计对应的液位值，即在圆形液位计中液体的占比为100％；
(2)对于矩形液位计，则终端获取液体窗的三个端点坐标，根据三个端点坐标，得到液体窗的高度和宽度，根据预置的矩形面积公式、液体窗的高度和宽度，生成液体窗的面积，液体窗的面积用于指示电力变压器液位计对应的液位值，即在矩形液位计中液体的占比为100％。
若液位计特征图像包括空气窗和液体窗，对于液面高于圆心的圆形液位计，如图3，则获取液面线AB中心点E的坐标(xE,yE)，空气窗最高点C的坐标(xC,yC)，液体窗最低点D的坐标(xD,yD),根据空气窗最高点C和液体窗最低点D，得到圆形液位计的圆心O点坐标(xO,yO)，即半径
Figure BDA0003586435280000141
其中，半弧形ABC所占区域为空气窗，半弧形ABD所占区域为液体窗，弧形AB所对应的圆心角为∠AOB，根据圆弧面积公式
Figure BDA0003586435280000142
圆弧面积
Figure BDA0003586435280000143
空气窗面积
Figure BDA0003586435280000144
液体窗面积SADB＝π*R*R-SACB，即电力变压器液位计对应的
Figure BDA0003586435280000145
对于液面低于圆心的圆形液位计，液位值的计算方式与以上方式相同，此处不再赘述。对于矩形液位计，如图4，则获取液面线AB中的A点坐标(xA,yA)、B点坐标(xB,yB)、液体窗左框线的下端点C坐标(xC,yC)和空气窗左框线的上端点E坐标(xE,yE)，其中，矩形ABFE所占区域为空气窗，矩形ABDC所占区域为液体窗，根据预置的矩形面积公式，得到液体窗面积SABDC＝AB*AC，即电力变压器液位计对应的
Figure BDA0003586435280000146
在一种可行的实施方式中，步骤204、205还可以替换为如下步骤：
(1)若刻度检测结果为液位计图像中存在刻度值，则终端对液位计图像进行刻度值识别，生成电力变压器液位计对应的刻度上阈值和刻度下阈值；(2)终端对液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，其中，液位计特征图像包括电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗；(3)若液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗，则终端将刻度下阈值确定为电力变压器液位计对应的液位值；(4)若液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗，则终端将刻度上阈值确定为电力变压器液位计对应的液位值；(5)若液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则终端对空气窗和液体窗进行边缘检测，生成对应的空气窗框和液体窗框，并根据空气窗框、液体窗框、刻度上阈值和刻度下阈值生成电力变压器液位计对应的液位值。
具体的，步骤(5)，若液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则终端对空气窗和液体窗进行边缘检测，生成对应的空气窗框和液体窗框，并根据空气窗框、液体窗框、刻度上阈值和刻度下阈值生成电力变压器液位计对应的液位值具体包括：若液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则终端对空气窗和液体窗进行边缘检测，生成对应的空气窗矩形框和液体窗矩形框，空气窗矩形框包括空气窗上框线和空气窗下框线，液体窗矩形框包括液体窗上框线和液体窗下框线，空气窗矩形框和液体窗矩形框存在公共框线；终端计算公共框线与液体窗下框线的距离，得到第一距离值；终端计算空气窗上框线和液体窗下框线的距离，得到第二距离值；终端根据第一距离值和第二距离值的比值、刻度上阈值和刻度下阈值的差值，得到电力变压器液位计对应的液位值。
例如，若刻度检测结果为液位计图像中存在刻度值,即此液位计为矩形液位计，则终端对液位计图像进行刻度值识别，生成电力变压器液位计对应的刻度上阈值“2L”和刻度下阈值“0L”；终端对液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，其中，液位计特征图像包括电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗；若液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗，则终端将刻度下阈值“0L”确定为电力变压器液位计对应的液位值；若液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗，则终端将刻度上阈值“2L”确定为电力变压器液位计对应的液位值；若液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则终端对空气窗和液体窗进行边缘检测，生成对应的空气窗矩形框和液体窗矩形框，空气窗矩形框包括空气窗上框线和空气窗下框线，液体窗矩形框包括液体窗上框线和液体窗下框线，空气窗矩形框和液体窗矩形框存在公共框线；终端获取公共框线的左端点坐标和液体窗下框线的左端点坐标，根据公共框线的左端点坐标和液体窗下框线的左端点坐标，计算公共框线与液体窗下框线的距离，得到第一距离值d1；终端获取空气窗上框线的左端点坐标，根据空气窗上框线的左端点坐标和液体窗下框线的左端点坐标，计算空气窗上框线和液体窗下框线的距离，得到第二距离值d2；终端根据刻度上阈值“2L”和刻度下阈值“0L”，得到差值为“2L”，即电力变压器液位计对应的
Figure BDA0003586435280000161
本发明实施例中，获取待检测的液位计图像，其中，液位计图像包括电力变压器液位计；通过预置的液位检测模型对液位计图像进行刻度检测，得到刻度检测结果；若刻度检测结果为液位计图像中未存在刻度值，则对液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，其中，液位计特征图像包括电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗；根据液位计特征图像中的空气窗和/或液体窗，生成电力变压器液位计对应的液位值，提高了液位检测的准确度。
请参阅图5，本发明实施例中电力变压器液位检测方法的另一个实施例包括：
501、获取待检测的液位计图像，其中，液位计图像包括电力变压器液位计；
电力变压器液位计包括多种类型，例如，无刻度值的圆形液位计、无刻度值的矩形液位计和具有刻度值的矩形液位计等等。液位计图像的采集可以通过多种图像采集设备进行采集，例如，手机、相机和摄像机等等图像采集设备。
终端可以对待检测的液位计图像进行位置校正，得到位置校正后的液位计图像，并对位置校正后的液位计图像进行去噪，生成去噪的液位计图像，其中，位置校正用于对倾斜的液位计图像进行校正，去噪用于减少液位计图像中的噪声，从而降低图像采集设备与外部环境的噪声干扰影响。
502、通过预置的液位检测模型对液位计图像进行刻度检测，得到刻度检测结果；
液位检测模型可以基于光学字符识别OCR对液位计图像进行刻度检测，也可以基于目标检测网络SSD对液位计图像进行刻度检测，还可以基于其他检测网络对液位计图像进行刻度检测。
例如，终端通过基于光学字符识别OCR的液位检测模型对液位计图像进行刻度检测的过程包括多个步骤，分别为：灰度化、二值化、感兴趣区域切割和字符识别。终端通过基于目标检测网络SSD的液位检测模型对液位计图像进行刻度检测的过程包括多个步骤，分别为：特征识别、类型检测和非极大值抑制处理。
具体的，(1)终端调用预置的液位检测模型对液位计图像进行灰度化和二值化处理，得到二值化的液位计图像；(2)终端对二值化的液位计图像进行感兴趣区域分割，生成对应的感兴趣区域图像，并对感兴趣区域图像进行字符识别，得到字符识别结果；(3)若字符识别结果为感兴趣区域图像中未存在预设字符，则终端确定刻度检测结果为液位计图像中未存在刻度值；(4)若字符识别结果为感兴趣区域图像中存在预设字符，则终端确定刻度检测结果为液位计图像中存在刻度值。
例如，终端调用预置的液位检测模型对液位计图像进行灰度化和二值化处理，得到二值化的液位计图像；终端对二值化的液位计图像进行感兴趣区域分割，生成对应的感兴趣区域图像，并对感兴趣区域图像进行字符识别，得到字符识别结果；若字符识别结果为感兴趣区域图像中未存在预设字符，则终端确定刻度检测结果为液位计图像中未存在刻度值，其中，预设字符可以是数字“25”，也可以是字母“L”或“mL”，还可以是数字和字母“100L”可根据具有刻度值的液位计进行预设字符的设定，具体此处不做限定；若字符识别结果为感兴趣区域图像中存在预设字符，则终端确定刻度检测结果为液位计图像中存在刻度值。
又例如，终端通过基于目标检测网络SSD的液位检测模型对液位计图像进行刻度检测，得到刻度检测结果。具体的，终端调用基于目标检测网络SSD的液位检测模型对液位计图像进行不同卷积尺度的特征提取，得到多个卷积特征层；终端对多个卷积特征层中每个卷积特征层进行类型检测，得到每个卷积特征层对应的候选类型；终端对每个卷积特征层对应的候选类型进行非极大值抑制处理，得到液位计图像中的目标类型；若目标类型与预设的刻度值类型未匹配，则终端确定刻度检测结果为液位计图像中未存在刻度值；若目标类型与预设的刻度值类型匹配，则确定刻度检测结果为液位计图像中存在刻度值。
503、若刻度检测结果为液位计图像中存在刻度值，则对液位计图像进行刻度值识别，得到电力变压器液位计对应的液位值；
具体的，(1)若刻度检测结果为液位计图像中存在刻度值，则终端对液位计图像进行刻度值识别，生成电力变压器液位计对应的刻度上阈值和刻度下阈值；(2)终端对液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，其中，液位计特征图像包括电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗；(3)若液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗，则终端将刻度下阈值确定为电力变压器液位计对应的液位值；(4)若液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗，则终端将刻度上阈值确定为电力变压器液位计对应的液位值；(5)若液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则终端对空气窗和液体窗进行边缘检测，生成对应的空气窗框和液体窗框，并根据空气窗框、液体窗框、刻度上阈值和刻度下阈值生成电力变压器液位计对应的液位值。
具体的，步骤(5)，若液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则终端对空气窗和液体窗进行边缘检测，生成对应的空气窗框和液体窗框，并根据空气窗框、液体窗框、刻度上阈值和刻度下阈值生成电力变压器液位计对应的液位值具体包括：若液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则终端对空气窗和液体窗进行边缘检测，生成对应的空气窗矩形框和液体窗矩形框，空气窗矩形框包括空气窗上框线和空气窗下框线，液体窗矩形框包括液体窗上框线和液体窗下框线，空气窗矩形框和液体窗矩形框存在公共框线；终端计算公共框线与液体窗下框线的距离，得到第一距离值；终端计算空气窗上框线和液体窗下框线的距离，得到第二距离值；终端根据第一距离值和第二距离值的比值、刻度上阈值和刻度下阈值的差值，得到电力变压器液位计对应的液位值。
例如，若刻度检测结果为液位计图像中存在刻度值，即液位计为矩形液位计，则终端对液位计图像进行刻度值识别，生成电力变压器液位计对应的刻度上阈值“2L”和刻度下阈值“0L”；终端对液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，其中，液位计特征图像包括电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗；若液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗，则终端将刻度下阈值“0L”确定为电力变压器液位计对应的液位值；若液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗，则终端将刻度上阈值“2L”确定为电力变压器液位计对应的液位值；若液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则终端对空气窗和液体窗进行边缘检测，生成对应的空气窗矩形框和液体窗矩形框，空气窗矩形框包括空气窗上框线和空气窗下框线，液体窗矩形框包括液体窗上框线和液体窗下框线，空气窗矩形框和液体窗矩形框存在公共框线；终端获取公共框线的左端点坐标和液体窗下框线的左端点坐标，根据公共框线的左端点坐标和液体窗下框线的左端点坐标，计算公共框线与液体窗下框线的距离，得到第一距离值d1；终端获取空气窗上框线的左端点坐标，根据空气窗上框线的左端点坐标和液体窗下框线的左端点坐标，计算空气窗上框线和液体窗下框线的距离，得到第二距离值d2；终端根据刻度上阈值“2L”和刻度下阈值“0L”，得到差值为“2L”，即电力变压器液位计对应的
Figure BDA0003586435280000191
504、对电力变压器液位计对应的液位值进行校验，得到目标液位值。
具体的，(1)若液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗，则终端对空气窗下框线对应的刻度值进行识别，得到空气窗下框线对应的候选刻度值，若候选刻度值与刻度下阈值相等，则确定目标液位值为空气窗下框线对应的候选刻度值；
(2)若液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗，则终端对液体窗上框线对应的刻度值进行识别，得到液体窗上框线对应的候选刻度值，若候选刻度值与刻度上阈值相等，则确定目标液位值为液体窗上框线对应的候选刻度值；
(3)若液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则终端对公共框线对应的刻度值进行识别，得到公共框线对应的候选刻度值，若候选刻度值与初始液位值的误差小于或等于预设误差，则确定目标液位值为公共框线对应的候选刻度值，其中，公共框线用于指示空气窗和液体窗之间的液面线，初始液位值用于指示通过第一距离值和第二距离值的比值、刻度上阈值和刻度下阈值的差值，得到的液位值。
例如，若液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗，则终端对空气窗下框线对应的刻度值进行识别，得到空气窗下框线对应的候选刻度值“0L”，若候选刻度值与刻度下阈值“0L”相等，则确定目标液位值为空气窗下框线对应的候选刻度值“0L”；
若液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗，则终端对液体窗上框线对应的刻度值进行识别，得到液体窗上框线对应的候选刻度值“2L”，若候选刻度值与刻度上阈值“2L”相等，则确定目标液位值为液体窗上框线对应的候选刻度值“2L”；
若液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则终端对公共框线对应的刻度值进行识别，得到公共框线对应的候选刻度值“1.5L”，若候选刻度值“1.5L”与初始液位值
Figure BDA0003586435280000192
的误差小于或等于预设误差5％，则确定目标液位值为公共框线对应的候选刻度值“1.5L”，其中，公共框线用于指示空气窗和液体窗之间的液面线，初始液位值用于指示通过第一距离值和第二距离值的比值、刻度上阈值和刻度下阈值的差值，得到的液位值。需要说明的是，此处的候选刻度值为液位计上的真实刻度值。
在一种可行的实施方式中，步骤503、504还可以替换为如下步骤：
(一)若刻度检测结果为液位计图像中未存在刻度值，则终端对液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，其中，液位计特征图像包括电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗；
具体的，(1)若刻度检测结果为液位计图像中未存在刻度值，则终端对液位计图像进行像素点分割，得到多个二值化像素点，每个二值化像素点对应一个灰度值；(2)若多个二值化像素点中每个二值化像素点的灰度值都等于第一预设灰度值，则终端确定液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗；(3)若多个二值化像素点中每个二值化像素点的灰度值都等于第二预设灰度值，则终端确定液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗；(4)若多个二值化像素点包括第一像素点集和第二像素点集，则终端确定液位计特征图像包括空气窗和液体窗，其中，第一像素点集包括多个灰度值等于第一预设灰度值的二值化像素点，第二像素点集包括多个灰度值等于第二预设灰度值的二值化像素点，第一像素点集对应空气窗，第二像素点集对应液体窗。
例如，若刻度检测结果为液位计图像中未存在刻度值，则终端对液位计图像进行像素点分割，得到多个二值化像素点，每个二值化像素点对应一个灰度值，灰度值为0或255，第一预设灰度值为255，第二预设灰度值为0；若多个二值化像素点中每个二值化像素点的灰度值都等于255，即每个二值化像素点的灰度值都等于第一预设灰度值，则终端确定液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗；若多个二值化像素点中每个二值化像素点的灰度值都等于0，即每个二值化像素点的灰度值都等于第二预设灰度值，则终端确定液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗；若多个二值化像素点包括第一像素点集和第二像素点集，则终端确定液位计特征图像包括空气窗和液体窗，其中，第一像素点集包括多个灰度值等于第一预设灰度值(255)的二值化像素点，第二像素点集包括多个灰度值等于第二预设灰度值(0)的二值化像素点，第一像素点集对应空气窗，第二像素点集对应液体窗。
(二)根据液位计特征图像中的空气窗和/或液体窗，生成电力变压器液位计对应的液位值；
具体的，(1)若液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗，则终端确定电力变压器液位计对应的液位值为零；(2)若液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗，则终端获取液体窗对应的多个关键点坐标，并根据多个关键点坐标生成液体窗的面积，液体窗的面积用于指示电力变压器液位计对应的液位值；(3)若液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则终端获取空气窗对应的多个空气窗关键点坐标，并获取液体窗对应的多个液体窗关键点坐标；(4)终端根据多个液体窗关键点坐标，生成对应的液体窗面积；(5)终端根据多个空气窗关键点坐标和多个液体窗关键点坐标，生成液位计特征图像中的液位计显示部分的面积；(6)终端计算液体窗面积在液位计显示部分的面积中的占比，得到电力变压器液位计对应的液位值。
例如，若液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗，则终端确定电力变压器液位计对应的液位值为零。
若液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗，对于不同形状的液位计需要通过不同的方式计算液位值：
(1)对于圆形液位计，则终端获取液体窗的最高点坐标和最低点坐标，根据液体窗的最高点坐标和最低点坐标，得到液体窗的圆心坐标，并根据液体窗的圆心坐标和最高点坐标，得到液体窗对应的半径，根据预置的圆形面积公式和液体窗对应的半径，生成液体窗的面积，液体窗的面积用于指示电力变压器液位计对应的液位值，即在圆形液位计中液体的占比为100％；
(2)对于矩形液位计，则终端获取液体窗的三个端点坐标，根据三个端点坐标，得到液体窗的高度和宽度，根据预置的矩形面积公式、液体窗的高度和宽度，生成液体窗的面积，液体窗的面积用于指示电力变压器液位计对应的液位值，即在矩形液位计中液体的占比为100％。
若液位计特征图像包括空气窗和液体窗，对于液面高于圆心的圆形液位计，则终端获取液面线AB中心点E的坐标(xE,yE)，空气窗最高点C的坐标(xC,yC)，液体窗最低点D的坐标(xD,yD),根据空气窗最高点C和液体窗最低点D，得到圆形液位计的圆心O点坐标(xO,yO)，即半径
Figure BDA0003586435280000211
其中，半弧形ABC所占区域为空气窗，半弧形ABD所占区域为液体窗，弧形AB所对应的圆心角为∠AOB，根据圆弧面积公式
Figure BDA0003586435280000212
圆弧面积
Figure BDA0003586435280000213
空气窗面积
Figure BDA0003586435280000221
液体窗面积SADB＝π*R*R-SACB，即电力变压器液位计对应的
Figure BDA0003586435280000222
对于液面低于圆心的圆形液位计，液位值的计算方式与以上方式相同，此处不再赘述。对于矩形液位计，则获取液面线AB中的A点坐标(xA,yA)、B点坐标(xB,yB)、液体窗左框线的下端点C坐标(xC,yC)和空气窗左框线的上端点E坐标(xE,yE)，其中，矩形ABFE所占区域为空气窗，矩形ABDC所占区域为液体窗，根据预置的矩形面积公式，得到液体窗面积SABDC＝AB*AC，即电力变压器液位计对应的
Figure BDA0003586435280000223
(三)对电力变压器液位计对应的液位值进行校验，得到目标液位值。
在一种可行的实施方式中，排除光照和时间等因素的干扰，电力变压器液位计中的液体颜色不发生变化。
具体的，(1)若液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗，且电力变压器液位计对应的液位值为零，则终端对液位计显示部分进行颜色识别，若液位计显示部分对应的颜色只符合预置的空气窗颜色，则确定目标液位值为零；
(2)若液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗，且根据多个关键点坐标生成液体窗的面积，则终端对液位计显示部分进行颜色识别，若液位计显示部分对应的颜色只符合预置的液体窗颜色，则确定目标液位值为液体窗面积对应的占比；
(3)若液位计特征图像包括空气窗和液体窗，且根据液体窗面积在液位计显示部分的面积中的占比，得到电力变压器液位计对应的液位值，则终端对液位计显示部分进行颜色识别，得到对应的空气窗颜色区域和液体窗颜色区域，若液体窗与液体窗颜色区域相同且空气窗与空气窗颜色区域相同，则确定目标液位值为液体窗面积在液位计显示部分的面积中的占比。
例如，若液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗，且电力变压器液位计对应的液位值为零，则终端对液位计显示部分进行颜色识别，若液位计显示部分对应的颜色为无色，预置的空气窗颜色为无色，则液位计显示部分对应的颜色只符合预置的空气窗颜色，即确定目标液位值为零；
若液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗，且根据多个关键点坐标生成液体窗的面积，则终端对液位计显示部分进行颜色识别，若液位计显示部分对应的颜色为黄色，预置的液体窗颜色为黄色，则液位计显示部分对应的颜色只符合预置的液体窗颜色，即确定目标液位值为液体窗面积对应的占比；
若液位计特征图像包括空气窗和液体窗，且根据液体窗面积在液位计显示部分的面积中的占比，得到电力变压器液位计对应的液位值，则终端对液位计显示部分进行颜色识别，得到对应的空气窗无色区域和液体窗黄色区域，若液体窗与液体窗黄色区域相同且空气窗与空气窗无色区域相同，则确定目标液位值为液体窗面积在液位计显示部分的面积中的占比。
本发明实施例中，获取待检测的液位计图像，其中，液位计图像包括电力变压器液位计；通过预置的液位检测模型对液位计图像进行刻度检测，得到刻度检测结果；若刻度检测结果为液位计图像中未存在刻度值，则对液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，其中，液位计特征图像包括电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗；根据液位计特征图像中的空气窗和/或液体窗，生成电力变压器液位计对应的液位值，提高了液位检测的准确度。
上面对本发明实施例中电力变压器液位检测方法进行了描述，下面对本发明实施例中电力变压器液位检测装置进行描述，请参阅图6，本发明实施例中电力变压器液位检测装置一个实施例包括：
获取模块601，用于获取待检测的液位计图像，其中，液位计图像包括电力变压器液位计；
检测模块602，用于通过预置的液位检测模型对液位计图像进行刻度检测，得到刻度检测结果；
第一特征识别模块603，用于若刻度检测结果为液位计图像中未存在刻度值，则对液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，其中，液位计特征图像包括电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗；
液位值生成模块604，用于根据液位计特征图像中的空气窗和/或液体窗，生成电力变压器液位计对应的液位值。
本发明实施例中，获取待检测的液位计图像，其中，液位计图像包括电力变压器液位计；通过预置的液位检测模型对液位计图像进行刻度检测，得到刻度检测结果；若刻度检测结果为液位计图像中未存在刻度值，则对液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，其中，液位计特征图像包括电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗；根据液位计特征图像中的空气窗和/或液体窗，生成电力变压器液位计对应的液位值，提高了液位检测的准确度。
请参阅图7，本发明实施例中电力变压器液位检测装置的另一个实施例包括：
获取模块601，用于获取待检测的液位计图像，其中，液位计图像包括电力变压器液位计；
检测模块602，用于通过预置的液位检测模型对液位计图像进行刻度检测，得到刻度检测结果；
第一特征识别模块603，用于若刻度检测结果为液位计图像中未存在刻度值，则对液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，其中，液位计特征图像包括电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗；
液位值生成模块604，用于根据液位计特征图像中的空气窗和/或液体窗，生成电力变压器液位计对应的液位值。
可选的，检测模块602具体用于：
调用预置的液位检测模型对液位计图像进行灰度化和二值化处理，得到二值化的液位计图像；
对二值化的液位计图像进行感兴趣区域分割，生成对应的感兴趣区域图像，并对感兴趣区域图像进行字符识别，得到字符识别结果；
若字符识别结果为感兴趣区域图像中未存在预设字符，则确定刻度检测结果为液位计图像中未存在刻度值；
若字符识别结果为感兴趣区域图像中存在预设字符，则确定刻度检测结果为液位计图像中存在刻度值。
可选的，第一特征识别模块603具体用于：
若刻度检测结果为液位计图像中未存在刻度值，则对液位计图像进行像素点分割，得到多个二值化像素点，每个二值化像素点对应一个灰度值；
若多个二值化像素点中每个二值化像素点的灰度值都等于第一预设灰度值，则确定液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗；
若多个二值化像素点中每个二值化像素点的灰度值都等于第二预设灰度值，则确定液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗；
若多个二值化像素点包括第一像素点集和第二像素点集，则确定液位计特征图像包括空气窗和液体窗，其中，第一像素点集包括多个灰度值等于第一预设灰度值的二值化像素点，第二像素点集包括多个灰度值等于第二预设灰度值的二值化像素点，第一像素点集对应空气窗，第二像素点集对应液体窗。
可选的，液位值生成模块604具体用于：
若液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗，则确定电力变压器液位计对应的液位值为零；
若液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗，则获取液体窗对应的多个关键点坐标，并根据多个关键点坐标生成液体窗的面积，液体窗的面积用于指示电力变压器液位计对应的液位值；
若液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则获取空气窗对应的多个空气窗关键点坐标，并获取液体窗对应的多个液体窗关键点坐标；
根据多个液体窗关键点坐标，生成对应的液体窗面积；
根据多个空气窗关键点坐标和多个液体窗关键点坐标，生成液位计特征图像中的液位计显示部分的面积；
计算液体窗面积在液位计显示部分的面积中的占比，得到电力变压器液位计对应的液位值。
可选的，电力变压器液位检测装置还包括：
刻度值识别模块605，用于若刻度检测结果为液位计图像中存在刻度值，则对液位计图像进行刻度值识别，生成电力变压器液位计对应的刻度上阈值和刻度下阈值；
第二特征识别模块606，用于对液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，其中，液位计特征图像包括电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗；
第一确定模块607，用于若液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗，则将刻度下阈值确定为电力变压器液位计对应的液位值；
第二确定模块608，用于若液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗，则将刻度上阈值确定为电力变压器液位计对应的液位值；
检测生成模块609，用于若液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则对空气窗和液体窗进行边缘检测，生成对应的空气窗框和液体窗框，并根据空气窗框、液体窗框、刻度上阈值和刻度下阈值生成电力变压器液位计对应的液位值。
可选的，检测生成模块609还可以具体用于：
若液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则对空气窗和液体窗进行边缘检测，生成对应的空气窗矩形框和液体窗矩形框，空气窗矩形框包括空气窗上框线和空气窗下框线，液体窗矩形框包括液体窗上框线和液体窗下框线，空气窗矩形框和液体窗矩形框存在公共框线；
计算公共框线与液体窗下框线的距离，得到第一距离值；
计算空气窗上框线和液体窗下框线的距离，得到第二距离值；
根据第一距离值和第二距离值的比值、刻度上阈值和刻度下阈值的差值，得到电力变压器液位计对应的液位值。
可选的，电力变压器液位检测装置还包括：
模型生成模块610，用于获取多张不同的液位计图像，其中，液位计图像包括电力变压器液位计；
对每张液位计图像中电力变压器液位计对应的空气窗和/或液体窗分别进行轮廓标记，生成多张轮廓标记的液位计图像；
基于多张轮廓标记的液位计图像通过深度神经网络对预设模型进行训练，生成液位检测模型。
本发明实施例中，获取待检测的液位计图像，其中，液位计图像包括电力变压器液位计；通过预置的液位检测模型对液位计图像进行刻度检测，得到刻度检测结果；若刻度检测结果为液位计图像中未存在刻度值，则对液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，其中，液位计特征图像包括电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗；根据液位计特征图像中的空气窗和/或液体窗，生成电力变压器液位计对应的液位值，提高了液位检测的准确度。
上面图6和图7从模块化功能实体的角度对本发明实施例中的电力变压器液位检测装置进行详细描述，下面从硬件处理的角度对本发明实施例中电力变压器液位检测设备进行详细描述。
图8是本发明实施例提供的一种电力变压器液位检测设备的结构示意图，该电力变压器液位检测设备800可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(central processing units，CPU)810(例如，一个或一个以上处理器)和存储器820，一个或一个以上存储应用程序833或数据832的存储介质830(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器820和存储介质830可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质830的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对电力变压器液位检测设备800中的一系列指令操作。更进一步地，处理器810可以设置为与存储介质830通信，在电力变压器液位检测设备800上执行存储介质830中的一系列指令操作。
电力变压器液位检测设备800还可以包括一个或一个以上电源840，一个或一个以上有线或无线网络接口850，一个或一个以上输入输出接口860，和/或，一个或一个以上操作系统831，例如Windows Serve，Mac OS X，Unix，Linux，FreeBSD等等。本领域技术人员可以理解，图8示出的电力变压器液位检测设备结构并不构成对电力变压器液位检测设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
本发明还提供一种电力变压器液位检测设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机可读指令，计算机可读指令被处理器执行时，使得处理器执行上述各实施例中的所述电力变压器液位检测方法的步骤。
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可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述电力变压器液位检测方法的步骤。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电力变压器液位检测方法，其特征在于，所述电力变压器液位检测方法包括：
获取待检测的液位计图像，其中，所述液位计图像包括电力变压器液位计；
通过预置的液位检测模型对所述液位计图像进行刻度检测，得到刻度检测结果；
若所述刻度检测结果为所述液位计图像中未存在刻度值，则对所述液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，其中，所述液位计特征图像包括所述电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗；
根据所述液位计特征图像中的所述空气窗和/或所述液体窗，生成所述电力变压器液位计对应的液位值。
2.根据权利要求1所述的电力变压器液位检测方法，其特征在于，所述通过预置的液位检测模型对所述液位计图像进行刻度检测，得到刻度检测结果，包括：
调用预置的液位检测模型对所述液位计图像进行灰度化和二值化处理，得到二值化的液位计图像；
对所述二值化的液位计图像进行感兴趣区域分割，生成对应的感兴趣区域图像，并对所述感兴趣区域图像进行字符识别，得到字符识别结果；
若所述字符识别结果为所述感兴趣区域图像中未存在预设字符，则确定刻度检测结果为所述液位计图像中未存在刻度值；
若所述字符识别结果为所述感兴趣区域图像中存在预设字符，则确定刻度检测结果为所述液位计图像中存在刻度值。
3.根据权利要求1所述的电力变压器液位检测方法，其特征在于，所述若所述刻度检测结果为所述液位计图像中未存在刻度值，则对所述液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，包括：
若所述刻度检测结果为所述液位计图像中未存在刻度值，则对所述液位计图像进行像素点分割，得到多个二值化像素点，每个二值化像素点对应一个灰度值；
若所述多个二值化像素点中每个二值化像素点的灰度值都等于第一预设灰度值，则确定液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗；
若所述多个二值化像素点中每个二值化像素点的灰度值都等于第二预设灰度值，则确定液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗；
若所述多个二值化像素点包括第一像素点集和第二像素点集，则确定液位计特征图像包括空气窗和液体窗，其中，所述第一像素点集包括多个灰度值等于第一预设灰度值的二值化像素点，所述第二像素点集包括多个灰度值等于第二预设灰度值的二值化像素点，所述第一像素点集对应所述空气窗，所述第二像素点集对应所述液体窗。
4.根据权利要求1所述的电力变压器液位检测方法，其特征在于，所述根据所述液位计特征图像中的所述空气窗和/或所述液体窗，生成所述电力变压器液位计对应的液位值，包括：
若所述液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗，则确定所述电力变压器液位计对应的液位值为零；
若所述液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗，则获取所述液体窗对应的多个关键点坐标，并根据所述多个关键点坐标生成所述液体窗的面积，所述液体窗的面积用于指示所述电力变压器液位计对应的液位值；
若所述液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则获取所述空气窗对应的多个空气窗关键点坐标，并获取所述液体窗对应的多个液体窗关键点坐标；
根据所述多个液体窗关键点坐标，生成对应的液体窗面积；
根据所述多个空气窗关键点坐标和所述多个液体窗关键点坐标，生成所述液位计特征图像中的液位计显示部分的面积；
计算所述液体窗面积在所述液位计显示部分的面积中的占比，得到所述电力变压器液位计对应的液位值。
5.根据权利要求1所述的电力变压器液位检测方法，其特征在于，在所述通过预置的液位检测模型对所述液位计图像进行刻度检测，得到刻度检测结果之后，还包括：
若所述刻度检测结果为所述液位计图像中存在刻度值，则对所述液位计图像进行刻度值识别，生成所述电力变压器液位计对应的刻度上阈值和刻度下阈值；
对所述液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，其中，所述液位计特征图像包括所述电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗；
若所述液位计特征图像包括空气窗且不包括液体窗，则将所述刻度下阈值确定为所述电力变压器液位计对应的液位值；
若所述液位计特征图像包括液体窗且不包括空气窗，则将所述刻度上阈值确定为所述电力变压器液位计对应的液位值；
若所述液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则对所述空气窗和所述液体窗进行边缘检测，生成对应的空气窗框和液体窗框，并根据所述空气窗框、所述液体窗框、所述刻度上阈值和所述刻度下阈值生成所述电力变压器液位计对应的液位值。
6.根据权利要求5所述的电力变压器液位检测方法，其特征在于，所述若所述液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则对所述空气窗和所述液体窗进行边缘检测，生成对应的空气窗框和液体窗框，并根据所述空气窗框、所述液体窗框、所述刻度上阈值和所述刻度下阈值生成所述电力变压器液位计对应的液位值，包括：
若所述液位计特征图像包括空气窗和液体窗，则对所述空气窗和所述液体窗进行边缘检测，生成对应的空气窗矩形框和液体窗矩形框，所述空气窗矩形框包括空气窗上框线和空气窗下框线，所述液体窗矩形框包括液体窗上框线和液体窗下框线，所述空气窗矩形框和所述液体窗矩形框存在公共框线；
计算所述公共框线与所述液体窗下框线的距离，得到第一距离值；
计算所述空气窗上框线和所述液体窗下框线的距离，得到第二距离值；
根据所述第一距离值和所述第二距离值的比值、所述刻度上阈值和所述刻度下阈值的差值，得到所述电力变压器液位计对应的液位值。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的电力变压器液位检测方法，其特征在于，在所述获取待检测的液位计图像之前，还包括：
获取多张不同的液位计图像，其中，所述液位计图像包括电力变压器液位计；
对每张液位计图像中电力变压器液位计对应的空气窗和/或液体窗分别进行轮廓标记，生成多张轮廓标记的液位计图像；
基于所述多张轮廓标记的液位计图像通过深度神经网络对预设模型进行训练，生成液位检测模型。
8.一种电力变压器液位检测装置，其特征在于，所述电力变压器液位检测装置包括：
获取模块，用于获取待检测的液位计图像，其中，所述液位计图像包括电力变压器液位计；
检测模块，用于通过预置的液位检测模型对所述液位计图像进行刻度检测，得到刻度检测结果；
第一特征识别模块，用于若所述刻度检测结果为所述液位计图像中未存在刻度值，则对所述液位计图像进行特征识别，得到液位计特征图像，其中，所述液位计特征图像包括所述电力变压器液位计的空气窗和/或液体窗；
液位值生成模块，用于根据所述液位计特征图像中的所述空气窗和/或所述液体窗，生成所述电力变压器液位计对应的液位值。
9.一种电力变压器液位检测设备，其特征在于，所述电力变压器液位检测设备包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；
所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述电力变压器液位检测设备执行如权利要求1-7中任一项所述的电力变压器液位检测方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，其特征在于，所述指令被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述电力变压器液位检测方法。
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