CN117013703B - 一种基于机器视觉的电控柜开关监测方法及装置 - Google Patents

一种基于机器视觉的电控柜开关监测方法及装置 Download PDF

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Abstract

一种基于机器视觉的电控柜开关监测方法及装置，涉及电控柜监测领域；其中，方法包括：获取第一图像，第一图像包括目标电控柜开关；根据第一图像确定目标开关位置，目标开关位置为目标电控柜开关的位置；根据目标开关位置获取实际开关状态，实际开关状态为目标电控柜开关当前所处状态；获取目标电控柜开关的编号，将目标电控柜开关的编号以及实际开关状态展示给用户。实施本申请提供的技术方案，能解决未能实时监测每个电气控制柜的工作状态的问题。

Description

一种基于机器视觉的电控柜开关监测方法及装置
技术领域
本申请涉及电控柜监测领域，具体涉及一种基于机器视觉的电控柜开关监测方法及装置。
背景技术
变电站是电力系统的重要控制场所，能够对电力负载和电压等参数进行保护和控制，因此保证变电站安全稳定运行至关重要。
目前，在变电站的维护和监测过程中，通常采用人工巡视的方式来对电气控制柜（也可简称为电控柜）的运行状态进行周期性监测。但随着电力网络的不断发展，电气控制柜数量增多，工作人员需要监测的电气控制柜也就增多，当有电气控制柜异常时，工作人员可能在巡视其他电气控制柜，即未能实时监测每个电气控制柜的工作状态。
因此，亟需一种基于机器视觉的电控柜开关监测方法及装置。
发明内容
本申请提供了一种基于机器视觉的电控柜开关监测方法及装置，能解决未能实时监测每个电气控制柜的工作状态的问题。
本申请在第一方面提供了一种基于机器视觉的电控柜开关监测方法，应用于服务器，方法包括：获取第一图像，第一图像包括目标电控柜开关；根据第一图像确定目标开关位置，目标开关位置为目标电控柜开关的位置；根据目标开关位置获取实际开关状态，实际开关状态为目标电控柜开关当前所处状态；获取目标电控柜开关的编号，将目标电控柜开关的编号以及实际开关状态展示给用户。
通过采用上述技术方案，服务器通过摄像设备获取目标电控柜开关的第一图像，然后确定第一图像中目标电控柜开关的位置，在获取到目标电控柜开关位置之后即可确认目标电控柜开关，识别目标电控柜开关的运行状态，获取该目标电控开关的编号，将该编号以及该运行状态一并展示给用户；该方案使服务器能够自动化地确定每个电控柜开关的运行状态，然后将运行状态和电控柜开关编号一并展示给用户，而不需要用户对每个电控柜以及电控柜的每个开关运行状态进行确认和监测，即提高了用户检测电控柜开关的效率。
可选的，根据第一图像确定目标开关位置，目标开关位置为目标电控柜开关的位置，具体包括：对第一图像进行预处理，得到预处理图像；将预处理图像划分为预设数量个子网格；将子网格按照预设规则构建为多个检测框，检测框包括至少一个子网格；对检测框中存在的物体进行预测，得到检测结果，检测结果包括检测框；通过非极大值抑制去除检测结果中多余的检测框，得到包括目标电控柜开关的检测框；获取包括目标电控柜开关的检测框的位置，得到目标开关位置。
通过采用上述技术方案，服务器先对采集到的第一图像进行预处理，以便于后续的物体监测；将预处理图像划分为预设数量的网格，并对网格进行组合得到检测框，服务器对每个检测框内包含的物体进行检测，在得到所有检测框的检测结果后，通过非极大值抑制去除掉检测出错误物体的检测框，而只保留刚好包括目标电控柜开关的检测框，获取该检测框的位置，即可得到目标电控柜开关的位置；该方案能够使服务器自动识别出图像中的所有物体，并筛选出目标物体，即能够较快地确认目标电控柜开关在图像中的位置，同时避免识别错误物体而对后续的开关状态识别造成干扰。
可选的，根据目标开关位置获取实际开关状态，实际开关状态为目标电控柜开关当前所处状态，具体包括：根据目标开关位置对第一图像进行截取，得到开关实际图像；通过预先训练好的深度学习模型判断开关实际图像中开关的状态，得到实际开关状态。
通过采用上述技术方案，服务器能够根据训练好的深度学习模型自动化截取第一图像中的开关部分，即开关实际图像；并对开关实际图像进行分类，判别开关的实际状态，即得到实际开关状态，服务器能够自动化判别开关的实际状态。
可选的，在获取目标电控柜开关的编号，将目标电控柜开关的编号以及实际开关状态展示给用户之后，方法还包括：根据目标电控柜开关的编号在变电站管理系统中获取标准开关状态，标准开关状态为目标电控柜开关当前的预设状态；判断实际开关状态与标准开关状态是否一致；若实际开关状态与标准开关状态一致，则将目标电控柜开关正常运行的信息展示给用户。
通过采用上述技术方案，服务器能够根据预先设置的目标电控柜开关的编号在变电站管理系统中获取当前该开关应该具备的标准开关状态；将标准开关状态与实际开关状态进行一致性比较，当两者状态一致时，则表明该电控柜开关目前处于正常运行状态，将该正常运行状态的信息展示给用户；即能够展示运行状态正常的电控柜开关。
可选的，在判断实际开关状态与标准开关状态是否一致之后，方法还包括：若实际开关状态与标准开关状态不一致，则判断目标电控柜开关异常；向用户展示开关状态异常信息，开关状态异常信息包括目标电控柜开关的编号、目标电控柜的位置、实际开关状态以及标准开关状态。
通过采用上述技术方案，服务器在判断实际开关状态与标准开关状态不一致之后，则得到该电控柜开关当前运行状态异常；向用户展示该异常信息，以辅助用户进行决策和进一步处理。
可选的，在获取目标电控柜开关的编号，将目标电控柜开关的编号以及实际开关状态展示给用户之后，方法还包括：将目标电控柜开关的编号、实际开关状态以及标准开关状态打包，得到运行状态文件；将运行状态文件上传至云端并获取二维码，二维码用于获取运行状态文件；响应于用户针对电控柜开关的运行状态查询操作，将二维码发送给用户的终端。
通过采用上述技术方案，服务器在获取到目标电控柜开关的实际开关状态以及标准开关状态后，能够对这些信息进行打包，并上传云端生成能够获取该打包文件的二维码；这样用户即使处于外地，也能够根据二维码来远程获取电控柜开关的运行状态，为用户的信息获取提供了一种较为便捷的方式。
可选的，获取第一图像，第一图像包括目标电控柜开关，具体包括：获取第一图像以及第二图像，第一图像为从第一角度拍摄获取的目标电控柜开关的图像，第二图像为从第二角度拍摄获取的目标电控柜开关的图像，第一角度与第二角度为不同的角度；获取第一相似度以及第二相似度，第一相似度为第一图像与标准开关图像之间的相似度，第二相似度为第二图像与标准开关图像之间的相似度；比较第一相似度与第二相似度的大小；若第一相似度大于第二相似度，则获取第一图像。
通过采用上述技术方案，服务器在获取目标电控柜开关时，能够获取多个角度的不同图像，考虑到时间和位置的不同，在同一角度对开关进行拍摄获取不一定能获取较佳效果的图像，因此该方案使服务器能够获取多角度的拍摄图像，并根据相似度从中选取和标准开关图像相似度最高的图像，以提高后续图像识别步骤的准确率，即提高开关运行状态的准确率。
本申请在第二方面提供了一种基于机器视觉的电控柜开关监测装置，装置为服务器，服务器包括获取单元和处理单元；
获取单元，用于获取第一图像，第一图像包括目标电控柜开关；还用于根据目标开关位置获取实际开关状态，实际开关状态为目标电控柜开关当前所处状态；还用于获取目标电控柜开关的编号，将目标电控柜开关的编号以及实际开关状态展示给用户。
处理单元，用于根据第一图像确定目标开关位置，目标开关位置为目标电控柜开关的位置。
可选的，处理单元用于对第一图像进行预处理，得到预处理图像；将预处理图像划分为预设数量个子网格；将子网格按照预设规则构建为多个检测框，检测框包括至少一个子网格；对检测框中存在的物体进行预测，得到检测结果，检测结果包括检测框；通过非极大值抑制去除检测结果中多余的检测框，得到包括目标电控柜开关的检测框；获取单元用于获取包括目标电控柜开关的检测框的位置，得到目标开关位置。
可选的，处理单元用于根据目标开关位置对第一图像进行截取，得到开关实际图像；通过预先训练好的深度学习模型判断开关实际图像中开关的状态，得到实际开关状态。
可选的，处理单元用于根据目标电控柜开关的编号在变电站管理系统中获取标准开关状态，标准开关状态为目标电控柜开关当前的预设状态；判断实际开关状态与标准开关状态是否一致；若实际开关状态与标准开关状态一致，则将目标电控柜开关正常运行的信息展示给用户。
可选的，处理单元用于若实际开关状态与标准开关状态不一致，则判断目标电控柜开关异常；向用户展示开关状态异常信息，开关状态异常信息包括目标电控柜开关的编号、目标电控柜的位置、实际开关状态以及标准开关状态。
可选的，处理单元用于将目标电控柜开关的编号、实际开关状态以及标准开关状态打包，得到运行状态文件；将运行状态文件上传至云端并获取二维码，二维码用于获取运行状态文件；响应于用户针对电控柜开关的运行状态查询操作，将二维码发送给用户的终端。
可选的，获取单元用于获取第一图像以及第二图像，第一图像为从第一角度拍摄获取的目标电控柜开关的图像，第二图像为从第二角度拍摄获取的目标电控柜开关的图像，第一角度与第二角度为不同的角度；获取第一相似度以及第二相似度，第一相似度为第一图像与标准开关图像之间的相似度，第二相似度为第二图像与标准开关图像之间的相似度；若第一相似度大于第二相似度，则获取第一图像；处理单元用于比较第一相似度与第二相似度的大小。
本申请在第三方面提供了一种电子设备，包括处理器、存储器、用户接口及网络接口，存储器用于存储指令，用户接口和网络接口用于给其他设备通信，处理器用于执行存储器中存储的指令，以使电子设备执行如上第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式方法。
本申请在第四方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行如上第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式方法。
综上，本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、服务器通过摄像设备获取目标电控柜开关的第一图像，然后确定第一图像中目标电控柜开关的位置，在获取到目标电控柜开关位置之后即可确认目标电控柜开关，识别目标电控柜开关的运行状态，获取该目标电控开关的编号，将该编号以及该运行状态一并展示给用户；该方案使服务器能够自动化地确定每个电控柜开关的运行状态，然后将运行状态和电控柜开关编号一并展示给用户，而不需要用户对每个电控柜以及电控柜的每个开关运行状态进行确认和监测，即提高了用户检测电控柜开关的效率。
2、服务器先对采集到的第一图像进行预处理，以便于后续的物体监测；将预处理图像划分为预设数量的网格，并对网格进行组合得到检测框，服务器对每个检测框内包含的物体进行检测，在得到所有检测框的检测结果后，通过非极大值抑制去除掉检测出错误物体的检测框，而只保留刚好包括目标电控柜开关的检测框，获取该检测框的位置，即可得到目标电控柜开关的位置；该方案能够使服务器自动识别出图像中的所有物体，并筛选出目标物体，即能够较快地确认目标电控柜开关在图像中的位置，同时避免识别错误物体而对后续的开关状态识别造成干扰。
3、服务器在获取目标电控柜开关时，能够获取多个角度的不同图像，考虑到时间和位置的不同，在同一角度对开关进行拍摄获取不一定能获取较佳效果的图像，因此该方案使服务器能够获取多角度的拍摄图像，并根据相似度从中选取和标准开关图像相似度最高的图像，以提高后续图像识别步骤的准确率，即提高开关运行状态的准确率。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种基于机器视觉的电控柜开关监测方法的一种流程示意图。
图2是本申请实施例公开的一种基于机器视觉的电控柜开关监测装置的结构示意图。
图3是本申请实施例公开的一种电子设备的结构示意图。
附图标记说明：201、获取单元；202、处理单元；300、电子设备；301、处理器；302、通信总线；303、用户接口；304、网络接口；305、存储器。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本申请实施例的描述中，“例如”或者“举例来说”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请实施例的描述中，术语“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个系统是指两个或两个以上的系统，多个屏幕终端是指两个或两个以上的屏幕终端。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
在变电站的维护和监测过程中，通常采用人工巡视的方式来对电气控制柜的运行状态进行周期性监测。但随着电力网络的不断发展，电气控制柜数量增多，工作人员需要监测的电气控制柜也就增多，当有电气控制柜异常时，工作人员可能在巡视其他电气控制柜，即未能实时监测每个电气控制柜的工作状态。因此，本实施例提供了一种基于机器视觉的电控柜开关监测方法。
本申请提供的一种基于机器视觉的电控柜开关监测方法可参考图1，图1是本申请实施例提供的一种基于机器视觉的电控柜开关监测方法的一种流程示意图，应用于服务器。本申请实施例具体以服务器获取电控柜开关图像并判断电控柜运行状态的场景为例。该方法包括步骤S101至步骤S104。
S101、获取第一图像，第一图像包括目标电控柜开关。
在上述步骤中，服务器获取待判断运行状态的开关（即目标电控柜开关）的图像，即第一图像；具体获取图像的方式可以是通过搭载摄像设备的无人机进行获取，也可以是通过固定在变电站中的摄像头进行获取，具体使用那种可以根据工作人员需要进行设定，此处不作限定性说明；为保证图像获取的实时性，工作人员可以根据实际需求设定图像的获取频率，获取频率越高，则越能及时发现电控柜开关的异常状况问题。
举例来说，服务器通过无人机获取一个电控柜上的一个目标开关的拍摄图像，该图像包括目标开关。
在一种可能的实施方式中，获取第一图像，第一图像包括目标电控柜开关，具体包括：获取第一图像以及第二图像，第一图像为从第一角度拍摄获取的目标电控柜开关的图像，第二图像为从第二角度拍摄获取的目标电控柜开关的图像，第一角度与第二角度为不同的角度；获取第一相似度以及第二相似度，第一相似度为第一图像与标准开关图像之间的相似度，第二相似度为第二图像与标准开关图像之间的相似度；比较第一相似度与第二相似度的大小；若第一相似度大于第二相似度，则获取第一图像。
具体地，服务器在对同一开关（即目标电控柜开关）的图像进行获取时，能够获取从多个角度拍摄的该开关的图像，需要说明的是，上述步骤中只说明获取了第一图像和第二图像即只获取了两个不同角度的同一开关图像，只是为了便于表达和说明，而在实际应用过程中，工作人员可以根据实际需求，对同一开关的图像进行获取时，能够获取两个以上不同角度拍摄的该开关的图像，以使最终得到的图像清晰度尽可能地高，进而提高开关状态识别正确率；这里的标准开关图像是提前拍摄好的，能完整清晰展示开关的标准图像，以供实际拍摄图像进行参照对比。
S102、根据第一图像确定目标开关位置，目标开关位置为目标电控柜开关的位置。
在上述步骤中，服务器在获取目标电控柜开关的拍摄图像后，通过YOLO算法确定目标电控柜开关在图像中的位置。
在一种可能的实施方式中，根据第一图像确定目标开关位置，目标开关位置为目标电控柜开关的位置，具体包括：对第一图像进行预处理，得到预处理图像；将预处理图像划分为预设数量个子网格；将子网格按照预设规则构建为多个检测框，检测框包括至少一个子网格；对检测框中存在的物体进行预测，得到检测结果，检测结果包括检测框；通过非极大值抑制去除检测结果中多余的检测框，得到包括目标电控柜开关的检测框；获取包括目标电控柜开关的检测框的位置，得到目标开关位置。
具体地，服务器先对第一图像进行图像预处理，图像预处理包括对图像尺寸进行调整、归一化、灰度化以及滤波等，得到预处理图像；将预处理图像划分为预设数量个子网格，该预设数量可以根据算法的识别效果进行调整，较佳地，将预处理图像划分为预设数量个面积相等的子网格；在得到子网格后，对相邻网格可以进行合并以得到检测框；可合并的子网格数量不限，可以是一个子网格，也可以是预设数量个子网格，但只能合并相邻的子网格而不能跨格合并，这样能够得到面积大小不一，图像位置不一的多个检测框，然后根据YOLO算法对每个检测框中可能存在的物体进行检测，之所以是可能是因为，有些检测框里可能没有任何物体，只是一个纯色块，而有的检测框中只包含了一个物体的一部分，也有的检测框中包含了多个物体或多个物体的一部分；进行物体检测后，得到多个检测结果；通过非极大值抑制过程对多个检测结果进行筛选，去除检测出错误物体和检测不出物体的检测框，直至得到刚好能够包括目标物体（即目标电控柜开关）的检测结果的检测框，获取该检测框在该图像中的坐标，即获取目标开关位置。
S103、根据目标开关位置获取实际开关状态，实际开关状态为目标电控柜开关当前所处状态。
在上述步骤中，服务器在获取到目标开关位置后，即能快速找到图像中需要判别运行状态的开关，即获取目标电控柜的当前所处的实际开关状态。
在一种可能的实施方式中，根据目标开关位置获取实际开关状态，实际开关状态为目标电控柜开关当前所处状态，具体包括：根据目标开关位置对第一图像进行截取，得到开关实际图像；通过预先训练好的深度学习模型判断开关实际图像中开关的状态，得到实际开关状态。
具体地，服务器根据目标开关位置对第一图像进行截取得到开关实际图像，该步骤能够避免服务器错误识别图像中的其他物体；本实施例主要通过基于卷积神经网络的深度学习模型来对开关实际图像中开关的状态进行识别；深度学习模型的训练包括图像采集和预处理，然后需要工作人员对预处理后的图像进行数据标注，以使深度学习模型能够根据标注好的样本来总结分类规律，训练完毕后，深度学习模型能够在判断开关运行状态上拥有较高正确率；这里的开关状态不局限于开和关两个状态，在实际应用场景中，变电站中的电控柜上的开关可能拥有两个以上的开关状态，当然为方便说明，本实施例还是以只有开合关两个状态进行举例；服务器通过深度学习模型来获取实际开关状态。
S104、获取目标电控柜开关的编号，将目标电控柜开关的编号以及实际开关状态展示给用户。
在上述步骤中，每个开关都预先设置有编号，具体获取目标电控柜开关的编号的方式可以是通过识别第一图像中目标电控柜开关的编号来获取，也可以通过其他方式进行获取，工作人员可以根据需求进行设置；在获取目标电控柜开关的编号之后，服务器将该编号和该开关的运行状态一并展示给用户，以使用户能够实时监测每个电控柜上每个开关的运行状态；具体展示的方式不限，可以是显示于变电站设置的显示器上，也可以是显示于电控柜上，较佳地，对多个开关的运行状态整合，一并展示给用户，较佳地，可以给不同的运行状态设置不同颜色提示灯，当然，灯也是为了显眼的一种设置，设计人员可以根据需求对展示的方式、样貌进行设置。
举例来说，上述目标电控柜的开关编号为C-02-03，该编号表明该开关位于第C排，从左往右第二个电控柜上的第三个开关；获取到该开关的当前运行状态为“开”，将“C-02-03 绿灯（表示开的状态）”展示给用户。
在一种可能的实施方式中，在获取目标电控柜开关的编号，将目标电控柜开关的编号以及实际开关状态展示给用户之后，方法还包括：根据目标电控柜开关的编号在变电站管理系统中获取标准开关状态，标准开关状态为目标电控柜开关当前的预设状态；判断实际开关状态与标准开关状态是否一致；若实际开关状态与标准开关状态一致，则将目标电控柜开关正常运行的信息展示给用户。
具体地，服务器根据目标电控柜的编号在变电站管理系统中获取目标电控管开关当前应该具备的运行状态，即标准开关状态；将实际开关状态和标准开关状态进行一致性判断，当两者表示的状态一致时，则说明该开关处于预设要求的运行状态；将正常运行的状态信息展示给用户，展示方式这里不做限定。
在上述举例中，服务器获取C-02-03开关的标准开关状态为“开”，与实际开关状态一致，则向用户展示“C-02-03 绿灯（表示开的状态） 蓝灯（表示开关正常运行）”。
在一种可能的实施方式中，在判断实际开关状态与标准开关状态是否一致之后，方法还包括：若实际开关状态与标准开关状态不一致，则判断目标电控柜开关异常；向用户展示开关状态异常信息，开关状态异常信息包括目标电控柜开关的编号、目标电控柜的位置、实际开关状态以及标准开关状态。
具体地，服务器将实际开关状态和标准开关状态进行一致性判断，当两者表示的状态不一致时，则说明该开关处于异常运行状态；将开关状态异常的信息展示给用户，开关状态异常的信息包括目标电控柜开关的编号、目标电控柜的位置、实际开关状态以及标准开关状态，其中目标电控柜的位置可以根据目标电控柜开关的编号来进行获取。
在一种可能的实施方式中，在获取目标电控柜开关的编号，将目标电控柜开关的编号以及实际开关状态展示给用户之后，方法还包括：将目标电控柜开关的编号、实际开关状态以及标准开关状态打包，得到运行状态文件；将运行状态文件上传至云端并获取二维码，二维码用于获取运行状态文件；响应于用户针对电控柜开关的运行状态查询操作，将二维码发送给用户的终端。
具体地，为了满足用户的远程监测需要，服务器在将目标电控柜开关的编号以及实际开关状态展示给用户之后，将目标电控柜开关的编号、实际开关状态、标准开关状态打包以及运行状态异常与否的信息打包得到运行状态文件，当然这里可以处于精简考虑，只打包异常与否的信息；并上传至云端和生成打包文件对应的二维码；当用户使用终端扫描二维码时，即可获取打包的运行状态文件，该方法为用户的信息获取提供了一种较为便捷的方式。
综上，本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、服务器通过摄像设备获取目标电控柜开关的第一图像，然后确定第一图像中目标电控柜开关的位置，在获取到目标电控柜开关位置之后即可确认目标电控柜开关，识别目标电控柜开关的运行状态，获取该目标电控开关的编号，将该编号以及该运行状态一并展示给用户；该方案使服务器能够自动化地确定每个电控柜开关的运行状态，然后将运行状态和电控柜开关编号一并展示给用户，而不需要用户对每个电控柜以及电控柜的每个开关运行状态进行确认和监测，即提高了用户检测电控柜开关的效率。
2、服务器先对采集到的第一图像进行预处理，以便于后续的物体监测；将预处理图像划分为预设数量的网格，并对网格进行组合得到检测框，服务器对每个检测框内包含的物体进行检测，在得到所有检测框的检测结果后，通过非极大值抑制去除掉检测出错误物体的检测框，而只保留刚好包括目标电控柜开关的检测框，获取该检测框的位置，即可得到目标电控柜开关的位置；该方案能够使服务器自动识别出图像中的所有物体，并筛选出目标物体，即能够较快地确认目标电控柜开关在图像中的位置，同时避免识别错误物体而对后续的开关状态识别造成干扰。
3、服务器在获取目标电控柜开关时，能够获取多个角度的不同图像，考虑到时间和位置的不同，在同一角度对开关进行拍摄获取不一定能获取较佳效果的图像，因此该方案使服务器能够获取多角度的拍摄图像，并根据相似度从中选取和标准开关图像相似度最高的图像，以提高后续图像识别步骤的准确率，即提高开关运行状态的准确率。
本申请还提供了一种基于机器视觉的电控柜开关监测装置，该装置包括获取单元201和处理单元202，参照图2。
获取单元201，用于获取第一图像，第一图像包括目标电控柜开关；还用于根据目标开关位置获取实际开关状态，实际开关状态为目标电控柜开关当前所处状态；还用于获取目标电控柜开关的编号，将目标电控柜开关的编号以及实际开关状态展示给用户。
处理单元202，用于根据第一图像确定目标开关位置，目标开关位置为目标电控柜开关的位置。
在一种可能的实施方式中，处理单元202用于对第一图像进行预处理，得到预处理图像；将预处理图像划分为预设数量个子网格；将子网格按照预设规则构建为多个检测框，检测框包括至少一个子网格；对检测框中存在的物体进行预测，得到检测结果，检测结果包括检测框；通过非极大值抑制去除检测结果中多余的检测框，得到包括目标电控柜开关的检测框；获取单元201用于获取包括目标电控柜开关的检测框的位置，得到目标开关位置。
在一种可能的实施方式中，处理单元202用于根据目标开关位置对第一图像进行截取，得到开关实际图像；通过预先训练好的深度学习模型判断开关实际图像中开关的状态，得到实际开关状态。
在一种可能的实施方式中，处理单元202用于根据目标电控柜开关的编号在变电站管理系统中获取标准开关状态，标准开关状态为目标电控柜开关当前的预设状态；判断实际开关状态与标准开关状态是否一致；若实际开关状态与标准开关状态一致，则将目标电控柜开关正常运行的信息展示给用户。
在一种可能的实施方式中，处理单元202用于若实际开关状态与标准开关状态不一致，则判断目标电控柜开关异常；向用户展示开关状态异常信息，开关状态异常信息包括目标电控柜开关的编号、目标电控柜的位置、实际开关状态以及标准开关状态。
在一种可能的实施方式中，处理单元202用于将目标电控柜开关的编号、实际开关状态以及标准开关状态打包，得到运行状态文件；将运行状态文件上传至云端并获取二维码，二维码用于获取运行状态文件；响应于用户针对电控柜开关的运行状态查询操作，将二维码发送给用户的终端。
在一种可能的实施方式中，获取单元201用于获取第一图像以及第二图像，第一图像为从第一角度拍摄获取的目标电控柜开关的图像，第二图像为从第二角度拍摄获取的目标电控柜开关的图像，第一角度与第二角度为不同的角度；获取第一相似度以及第二相似度，第一相似度为第一图像与标准开关图像之间的相似度，第二相似度为第二图像与标准开关图像之间的相似度；若第一相似度大于第二相似度，则获取第一图像；处理单元202用于比较第一相似度与第二相似度的大小。
需要说明的是：上述实施例提供的装置在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置和方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
本申请还公开了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行如上说明书中公开的基于机器视觉的电控柜开关监测方法。
本申请还公开一种电子设备。参照图3，图3是本申请实施例公开的一种电子设备的结构示意图。该电子设备300可以包括：至少一个处理器301，至少一个通信总线302，至少一个用户接口303，网络接口304，存储器305。
其中，通信总线302用于实现这些组件之间的连接通信。
其中，用户接口303可以包括显示屏（Display）、摄像头（Camera），可选用户接口303还可以包括标准的有线接口、无线接口。
其中，网络接口304可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如WI-FI接口）。
其中，处理器301可以包括一个或者多个处理核心。处理器301利用各种接口和线路连接整个服务器内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器305内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器305内的数据，执行服务器的各种功能和处理数据。可选的，处理器301可以采用数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）、可编程逻辑阵列（Programmable LogicArray，PLA）中的至少一种硬件形式来实现。处理器301可集成中央处理器（CentralProcessing Unit，CPU）、图像处理器（Graphics Processing Unit，GPU）和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器301中，单独通过一块芯片进行实现。
其中，存储器305可以包括随机存储器（Random Access Memory，RAM），也可以包括只读存储器（Read-Only Memory）。可选的，该存储器305包括非瞬时性计算机可读介质（non-transitory computer-readable storage medium）。存储器305可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器305可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令（比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等）、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及的数据等。存储器305可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器301的存储装置。参照图3，作为一种计算机存储介质的存储器305中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及电控柜开关监测应用程序。
在图3所示的电子设备300中，用户接口303主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器301可以用于调用存储器305中存储的电控柜开关监测应用程序，当由一个或多个处理器301执行时，使得电子设备300执行如上述实施例中一个或多个的方法。需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必需的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几种实施方式中，应该理解到，所披露的装置，可通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其他的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
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器中。基于这样的理解，本申请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器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践真理的公开后，将容易想到本公开的其他实施方案。
本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。

Claims (8)

1.一种基于机器视觉的电控柜开关监测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取第一图像，所述第一图像包括目标电控柜开关；
根据所述第一图像确定目标开关位置，所述目标开关位置为所述目标电控柜开关的位置；
根据所述目标开关位置获取实际开关状态，所述实际开关状态为所述目标电控柜开关当前所处状态；
获取所述目标电控柜开关的编号，将所述目标电控柜开关的编号以及所述实际开关状态展示给用户；
根据所述目标电控柜开关的编号在变电站管理系统中获取标准开关状态，所述标准开关状态为所述目标电控柜开关当前的预设状态；
判断所述实际开关状态与所述标准开关状态是否一致；
若所述实际开关状态与所述标准开关状态一致，则将所述目标电控柜开关正常运行的信息展示给所述用户；
若所述实际开关状态与所述标准开关状态不一致，则判断所述目标电控柜开关异常；
向所述用户展示开关状态异常信息，所述开关状态异常信息包括所述目标电控柜开关的编号、目标电控柜的位置、所述实际开关状态以及所述标准开关状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一图像确定目标开关位置，所述目标开关位置为所述目标电控柜开关的位置，具体包括：
对所述第一图像进行预处理，得到预处理图像；
将所述预处理图像划分为预设数量个子网格；
将所述子网格按照预设规则构建为多个检测框，所述检测框包括至少一个所述子网格；
对所述检测框中存在的物体进行预测，得到检测结果，所述检测结果包括所述检测框；
通过非极大值抑制去除所述检测结果中多余的所述检测框，得到包括所述目标电控柜开关的检测框；
获取包括所述目标电控柜开关的检测框的位置，得到所述目标开关位置。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标开关位置获取实际开关状态，所述实际开关状态为所述目标电控柜开关当前所处状态，具体包括：
根据所述目标开关位置对所述第一图像进行截取，得到开关实际图像；
通过预先训练好的深度学习模型判断所述开关实际图像中开关的状态，得到所述实际开关状态。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取所述目标电控柜开关的编号，将所述目标电控柜开关的编号以及所述实际开关状态展示给用户之后，所述方法还包括：
将所述目标电控柜开关的编号、所述实际开关状态以及所述标准开关状态打包，得到运行状态文件；
将所述运行状态文件上传至云端并获取二维码，所述二维码用于获取所述运行状态文件；
响应于所述用户针对电控柜开关的运行状态查询操作，将所述二维码发送给所述用户的终端。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第一图像，所述第一图像包括目标电控柜开关，具体包括：
获取所述第一图像以及第二图像，所述第一图像为从第一角度拍摄获取的所述目标电控柜开关的图像，所述第二图像为从第二角度拍摄获取的所述目标电控柜开关的图像，所述第一角度与所述第二角度为不同的角度；
获取第一相似度以及第二相似度，所述第一相似度为所述第一图像与标准开关图像之间的相似度，所述第二相似度为所述第二图像与所述标准开关图像之间的相似度；
比较所述第一相似度与所述第二相似度的大小；
若所述第一相似度大于所述第二相似度，则获取所述第一图像。
6.一种基于机器视觉的电控柜开关监测装置，其特征在于，所述装置为服务器，所述服务器包括获取单元（201）和处理单元（202）：
所述获取单元（201），用于获取第一图像，所述第一图像包括目标电控柜开关；
所述处理单元（202），用于根据所述第一图像确定目标开关位置，所述目标开关位置为所述目标电控柜开关的位置；
所述获取单元（201），还用于根据所述目标开关位置获取实际开关状态，所述实际开关状态为所述目标电控柜开关当前所处状态；
所述获取单元（201），还用于获取所述目标电控柜开关的编号，将所述目标电控柜开关的编号以及所述实际开关状态展示给用户；
所述获取单元（201），还用于根据所述目标电控柜开关的编号在变电站管理系统中获取标准开关状态，所述标准开关状态为所述目标电控柜开关当前的预设状态；
所述处理单元（202），还用于判断所述实际开关状态与所述标准开关状态是否一致；
所述处理单元（202），还用于若所述实际开关状态与所述标准开关状态一致，则将所述目标电控柜开关正常运行的信息展示给所述用户；
所述处理单元（202），还用于若所述实际开关状态与所述标准开关状态不一致，则判断所述目标电控柜开关异常；
所述处理单元（202），还用于向所述用户展示开关状态异常信息，所述开关状态异常信息包括所述目标电控柜开关的编号、目标电控柜的位置、所述实际开关状态以及所述标准开关状态。
7.一种电子设备，其特征在于，包括处理器（301）、存储器（305）、用户接口（303）及网络接口（304），所述存储器（305）用于存储指令，所述用户接口（303）和所述网络接口（304）用于给其他设备通信，所述处理器（301）用于执行所述存储器（305）中存储的指令，以使所述电子设备（300）执行如权利要求1至5任意一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上权利要求1至5中任意一项所述方法。
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Denomination of invention: A Machine Vision Based Monitoring Method and Device for Electric Control Cabinet Switches

Granted publication date: 20231226

Pledgee: Bank of Beijing Co.,Ltd. Optoelectronic Park Branch

Pledgor: Huada Tianyuan (Beijing) Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2024110000134

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