一種放電計(jì)數(shù)器的讀數(shù)方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種放電計(jì)數(shù)器的讀數(shù)方法及系統(tǒng)，根據(jù)放電計(jì)數(shù)器的指針線的幾何特征及放電計(jì)數(shù)器表盤灰度信息分布特點(diǎn)，對進(jìn)行顏色空間轉(zhuǎn)換后的放電計(jì)數(shù)器表盤進(jìn)行哈爾響應(yīng)計(jì)算，得到哈爾響應(yīng)圖，由于指針線區(qū)域相對于非指針區(qū)域有更高的哈爾響應(yīng)值，因此本發(fā)明通過直方圖對哈爾響應(yīng)值的分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并將滿足預(yù)設(shè)要求的分位點(diǎn)對應(yīng)的哈爾響應(yīng)值作為閾值，篩選出哈爾響應(yīng)圖中的局部極大值點(diǎn)；并通過直線擬合的方法，將哈爾響應(yīng)值之和最大的直線作為放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中的指針線，最后根據(jù)指針線的參數(shù)信息以及放電計(jì)數(shù)器表盤圖像標(biāo)記的刻度點(diǎn)，得到指針線在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中指向的刻度值。因此，本發(fā)明解放了人力，降低了安全隱患。
【專利說明】
一種放電計(jì)數(shù)器的讀數(shù)方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及放電計(jì)數(shù)器技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種放電計(jì)數(shù)器的讀數(shù)方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]放電計(jì)數(shù)器是一種串聯(lián)在避雷器下面，用來記錄避雷器動(dòng)作次數(shù)的裝置，其使用地點(diǎn)的環(huán)境條件與相連的避雷器相同。通過放電計(jì)數(shù)器可以監(jiān)視所保護(hù)線路的狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)避雷器異常動(dòng)作的情況，從而預(yù)防事故的發(fā)生。因此，對放電計(jì)數(shù)器進(jìn)行日常巡檢是變電站人工運(yùn)維中非常重要的項(xiàng)目之一。
[0003]目前，主要通過人工巡檢的方式對放電計(jì)數(shù)器指針的指示狀態(tài)進(jìn)行檢測。但在通過人工巡檢存在巡檢不安全以及巡檢效率低等問題。因此，如何提供一種放電計(jì)數(shù)器的讀數(shù)方法及系統(tǒng)來完成巡檢任務(wù)，以解放人力、降低安全隱患是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明公開一種放電計(jì)數(shù)器的讀數(shù)方法及系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)在完成巡檢任務(wù)的同時(shí)，解放人力，降低安全隱患。
[0005]—種放電計(jì)數(shù)器的讀數(shù)方法，包括:
[0006]獲取放電計(jì)數(shù)器圖像，根據(jù)放電計(jì)數(shù)器表盤的梯度角度描述符信息，對所述放電計(jì)數(shù)器圖像進(jìn)行模板匹配操作，得到放電計(jì)數(shù)器表盤圖像；
[0007]對所述放電計(jì)數(shù)器表盤圖像進(jìn)行顏色空間轉(zhuǎn)換，得到對應(yīng)的顏色差分圖；
[0008]對所述顏色差分圖進(jìn)行哈爾響應(yīng)計(jì)算，得到放電計(jì)數(shù)器表盤圖像的哈爾響應(yīng)圖；
[0009]對所述哈爾響應(yīng)圖中的各個(gè)哈爾響應(yīng)值進(jìn)行直方圖信息統(tǒng)計(jì)，查找到高數(shù)值的哈爾響應(yīng)值數(shù)量占哈爾響應(yīng)值總數(shù)量的百分比為預(yù)設(shè)百分比的分位點(diǎn)，將所述分位點(diǎn)對應(yīng)的哈爾響應(yīng)值作為閾值；
[0010]獲取所述哈爾響應(yīng)圖中的各個(gè)局部極大值點(diǎn)；
[0011 ]對各所述局部極大值點(diǎn)采用直線擬合方法得到各個(gè)初始直線，根據(jù)所述閾值對各所述初始直線進(jìn)行擬合修正，得到一組直線，將各所述直線中像素點(diǎn)的哈爾響應(yīng)值之和最大的直線作為放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中的指針線；
[0012]獲取垂直于所述指針線的連續(xù)的且哈爾響應(yīng)值大于所述閾值的像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，將具有最多像素點(diǎn)的位置作為指針的起點(diǎn)位置，將具有最少像素點(diǎn)的位置作為指針的終點(diǎn)位置；
[0013]根據(jù)所述起點(diǎn)位置和所述終點(diǎn)位置，計(jì)算得到所述指針線的斜率和截距；
[0014]根據(jù)訓(xùn)練階段預(yù)先在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像標(biāo)記的刻度點(diǎn)，以及所述起點(diǎn)位置、所述終點(diǎn)位置、所述斜率和所述截距，計(jì)算得到所述指針線在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中指向的刻度值。
[0015]優(yōu)選的，所述對所述放電計(jì)數(shù)器表盤圖像進(jìn)行顏色空間轉(zhuǎn)換，得到對應(yīng)的顏色差分圖的過程包括:
[0016]將所述放電計(jì)數(shù)器表盤圖像的顏色從RGB顏色空間轉(zhuǎn)換為YCbCr顏色空間；
[0017]利用紅色分量值與亮度分量進(jìn)行差分計(jì)算，得到對應(yīng)的顏色差分圖。
[0018]優(yōu)選的，所述對所述顏色差分圖進(jìn)行哈爾響應(yīng)計(jì)算，得到放電計(jì)數(shù)器表盤圖像的哈爾響應(yīng)圖的過程包括:
[0019]以預(yù)設(shè)角度為步長，對所述顏色差分圖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并對每個(gè)旋轉(zhuǎn)角度的顏色差分圖像進(jìn)行一次遍歷，計(jì)算得到各個(gè)像素點(diǎn)的哈爾響應(yīng)值；
[0020]依次選取每個(gè)所述像素點(diǎn)在不同旋轉(zhuǎn)角度下的最大的哈爾響應(yīng)值，并將所述最大的哈爾響應(yīng)值作為該像素點(diǎn)的最終哈爾響應(yīng)值；
[0021]將各所述像素點(diǎn)的最終哈爾響應(yīng)值進(jìn)行組合，形成放電計(jì)數(shù)器表盤圖像的哈爾響應(yīng)圖。
[0022]優(yōu)選的，所述獲取所述哈爾響應(yīng)圖中的各個(gè)局部極大值點(diǎn)的過程包括:
[0023]遍歷所述哈爾響應(yīng)圖，查找哈爾響應(yīng)值大于所述閾值的像素點(diǎn)；
[0024]依次在每個(gè)所述像素點(diǎn)的局部鄰域內(nèi)，判斷該像素點(diǎn)對應(yīng)的哈爾響應(yīng)值是否為局部極大值點(diǎn)；
[0025]如果是，則將像素點(diǎn)和局部極大值點(diǎn)以對應(yīng)關(guān)系的形式進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0026]優(yōu)選的，所述對各所述局部極大值點(diǎn)采用直線擬合方法得到各個(gè)初始直線，根據(jù)所述閾值對各所述初始直線進(jìn)行擬合修正，得到一組直線，將各所述直線中像素點(diǎn)的哈爾響應(yīng)值之和最大的直線作為放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中的指針線的過程包括:
[0027]采用隨機(jī)抽樣一致算法，從所有局部極大值點(diǎn)中，每次任選其中兩個(gè)局部極大值點(diǎn)進(jìn)行直線擬合，得到初始直線；
[0028]利用剩余的到所述初始直線的距離小于所述閾值的局部極大值點(diǎn)，對所述初始直線進(jìn)行擬合修正，得到一條候選直線；
[0029]在對所述局部極大值點(diǎn)遍歷結(jié)束后，將所有候選直線集合，得到包含多條候選直線的一組直線；
[0030]依次計(jì)算每條所述直線上像素點(diǎn)的哈爾響應(yīng)值之和，并將所述哈爾響應(yīng)值之和作為該直線的置信度，并將置信度最高的直線作為放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中的指針線。
[0031]一種放電計(jì)數(shù)器的讀數(shù)系統(tǒng)，包括:
[0032]表盤圖像獲取單元，用于獲取放電計(jì)數(shù)器圖像，根據(jù)放電計(jì)數(shù)器表盤的梯度角度描述符信息，對所述放電計(jì)數(shù)器圖像進(jìn)行模板匹配操作，得到放電計(jì)數(shù)器表盤圖像；
[0033]顏色空間轉(zhuǎn)換單元，用于對所述放電計(jì)數(shù)器表盤圖像進(jìn)行顏色空間轉(zhuǎn)換，得到對應(yīng)的顏色差分圖；
[0034]第一計(jì)算單元，用于對所述顏色差分圖進(jìn)行哈爾響應(yīng)計(jì)算，得到放電計(jì)數(shù)器表盤圖像的哈爾響應(yīng)圖；
[0035]統(tǒng)計(jì)單元，用于對所述哈爾響應(yīng)圖中的各個(gè)哈爾響應(yīng)值進(jìn)行直方圖信息統(tǒng)計(jì)，查找到高數(shù)值的哈爾響應(yīng)值數(shù)量占哈爾響應(yīng)值總數(shù)量的百分比為預(yù)設(shè)百分比的分位點(diǎn)，將所述分位點(diǎn)對應(yīng)的哈爾響應(yīng)值作為閾值；
[0036]局部極大值點(diǎn)獲取單元，用于獲取所述哈爾響應(yīng)圖中的各個(gè)局部極大值點(diǎn)；
[0037]指針線獲取單元，用于對各所述局部極大值點(diǎn)采用直線擬合方法得到各個(gè)初始直線，根據(jù)所述閾值對各所述初始直線進(jìn)行擬合修正，得到一組直線，將各所述直線中像素點(diǎn)的哈爾響應(yīng)值之和最大的直線作為放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中的指針線；
[0038]指針位置獲取單元，用于獲取垂直于所述指針線的連續(xù)的且哈爾響應(yīng)值大于所述閾值的像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，將具有最多像素點(diǎn)的位置作為指針的起點(diǎn)位置，將具有最少像素點(diǎn)的位置作為指針的終點(diǎn)位置；
[0039]第二計(jì)算單元，用于根據(jù)所述起點(diǎn)位置和所述終點(diǎn)位置，計(jì)算得到所述指針線的斜率和截距；
[0040]第三計(jì)算單元，用于根據(jù)訓(xùn)練階段預(yù)先在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像標(biāo)記的刻度點(diǎn)，以及所述起點(diǎn)位置、所述終點(diǎn)位置、所述斜率和所述截距，計(jì)算得到所述指針線在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中指向的刻度值。
[0041]優(yōu)選的，所述顏色空間轉(zhuǎn)換單元包括:
[0042]顏色轉(zhuǎn)換子單元，用于將所述放電計(jì)數(shù)器表盤圖像的顏色從RGB顏色空間轉(zhuǎn)換為YCbCr顏色空間；
[0043]第一計(jì)算子單元，用于利用紅色分量值與亮度分量進(jìn)行差分計(jì)算，得到對應(yīng)的顏色差分圖。
[0044]優(yōu)選的，所述第一計(jì)算單元包括:
[0045]第二計(jì)算子單元，用于以預(yù)設(shè)角度為步長，對所述顏色差分圖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并對每個(gè)旋轉(zhuǎn)角度的顏色差分圖像進(jìn)行一次遍歷，計(jì)算得到各個(gè)像素點(diǎn)的哈爾響應(yīng)值；
[0046]選取子單元，用于依次選取每個(gè)所述像素點(diǎn)在不同旋轉(zhuǎn)角度下的最大的哈爾響應(yīng)值，并將所述最大的哈爾響應(yīng)值作為該像素點(diǎn)的最終哈爾響應(yīng)值；
[0047]組合子單元，用于將各所述像素點(diǎn)的最終哈爾響應(yīng)值進(jìn)行組合，形成放電計(jì)數(shù)器表盤圖像的哈爾響應(yīng)圖。
[0048]優(yōu)選的，所述局部極大值點(diǎn)獲取單元包括:
[0049]查找子單元，用于遍歷所述哈爾響應(yīng)圖，查找哈爾響應(yīng)值大于所述閾值的像素點(diǎn)；
[0050]判斷子單元，用于依次在每個(gè)所述像素點(diǎn)的局部鄰域內(nèi)，判斷該像素點(diǎn)對應(yīng)的哈爾響應(yīng)值是否為局部極大值點(diǎn)，如果是，則執(zhí)行存儲(chǔ)子單元；
[0051]所述存儲(chǔ)子單元，用于將像素點(diǎn)和局部極大值點(diǎn)以對應(yīng)關(guān)系的形式進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0052]優(yōu)選的，所述指針線獲取單元包括:
[0053]直線擬合子單元，用于采用隨機(jī)抽樣一致算法，從所有局部極大值點(diǎn)中，每次任選其中兩個(gè)局部極大值點(diǎn)進(jìn)行直線擬合，得到初始直線；
[0054]修正子單元，用于利用剩余的到所述初始直線的距離小于所述閾值的局部極大值點(diǎn)，對所述初始直線進(jìn)行擬合修正，得到一條候選直線；
[0055]集合子單元，用于在對所述局部極大值點(diǎn)遍歷結(jié)束后，將所有候選直線集合，得到包含多條候選直線的一組直線；
[0056]指針線獲取子單元，用于依次計(jì)算每條所述直線上像素點(diǎn)的哈爾響應(yīng)值之和，并將所述哈爾響應(yīng)值之和作為該直線的置信度，并將置信度最高的直線作為放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中的指針線。
[0057]從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明公開了一種放電計(jì)數(shù)器的讀數(shù)方法及系統(tǒng)，根據(jù)放電計(jì)數(shù)器的指針線的幾何特征及放電計(jì)數(shù)器表盤灰度信息分布特點(diǎn)，對進(jìn)行顏色空間轉(zhuǎn)換后的放電計(jì)數(shù)器表盤進(jìn)行哈爾響應(yīng)計(jì)算，得到對應(yīng)的哈爾響應(yīng)圖，由于指針線區(qū)域相對于非指針區(qū)域有更高的哈爾響應(yīng)值，因此，本發(fā)明通過直方圖對哈爾響應(yīng)值的分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并將滿足預(yù)設(shè)要求的分位點(diǎn)對應(yīng)的哈爾響應(yīng)值作為閾值，篩選出哈爾響應(yīng)圖中的局部極大值點(diǎn)。由于局部極大值點(diǎn)的集合中包含有指針線上一些作為直線擬合的點(diǎn)，因此，本發(fā)明通過直線擬合的方法，將哈爾響應(yīng)值之和最大的直線作為放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中的指針線，最后根據(jù)指針線的起點(diǎn)位置、終點(diǎn)位置、斜率、截距以及訓(xùn)練階段預(yù)先在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像標(biāo)記的刻度點(diǎn)，得到指針線在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中指向的刻度值。可以看出，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)而言，無需巡檢人員去現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，因此達(dá)到了在完成巡檢任務(wù)的同時(shí)，解放人力，降低安全隱患的目的。
【附圖說明】
[0058]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)公開的附圖獲得其他的附圖。
[0059]圖1為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種放電計(jì)數(shù)器的讀數(shù)方法流程圖；
[0060]圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種放電計(jì)數(shù)器的讀數(shù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0061]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0062]本發(fā)明實(shí)施例公開了一種放電計(jì)數(shù)器的讀數(shù)方法及系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)在完成巡檢任務(wù)的同時(shí)，解放人力，降低安全隱患。
[0063]本發(fā)明的基本方案為:基于放電計(jì)數(shù)器指示狀態(tài)檢測需求，首先確定放電計(jì)數(shù)器在獲取的放電計(jì)數(shù)器圖像中的位置;然后待放電計(jì)數(shù)器對象確定后，在放電計(jì)數(shù)器表盤范圍內(nèi)尋找指針線位置;最后根據(jù)表盤讀數(shù)規(guī)則，計(jì)算放電計(jì)數(shù)器的當(dāng)前指示狀態(tài)。
[0064]具體方案如下:
[0065]參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例公開的一種放電計(jì)數(shù)器的讀數(shù)方法流程圖，包括步驟:
[0066]步驟S11、獲取放電計(jì)數(shù)器圖像，根據(jù)放電計(jì)數(shù)器表盤的梯度角度描述符信息，對所述放電計(jì)數(shù)器圖像進(jìn)行模板匹配操作，得到放電計(jì)數(shù)器表盤圖像；
[0067]其中，放電計(jì)數(shù)器圖像采用攝像機(jī)獲取。
[0068]梯度角度描述符是一種描述圖像細(xì)節(jié)的特征，在訓(xùn)練階段獲取。
[0069]梯度角度描述符的獲取過程具體如下:
[0070](I)利用攝像機(jī)獲取放電計(jì)數(shù)器的訓(xùn)練圖像，并從該訓(xùn)練圖像中獲取僅包含放電計(jì)數(shù)器表盤的表盤對象區(qū)域；
[0071](2)申請一塊和訓(xùn)練圖像大小一致的內(nèi)存空間，用于存放根據(jù)訓(xùn)練圖像得到的模板圖像(即Mask圖)，該模板圖像為一張黑白二值圖像，白色區(qū)域表示表盤對象區(qū)域，黑色區(qū)域表示表盤對象區(qū)域以外的其他背景區(qū)域；
[0072](3)對于表盤對象區(qū)域，按從左到右，再從上到下的順序，依次計(jì)算每個(gè)像素點(diǎn)的梯度值和角度值，由此獲取放電計(jì)數(shù)器表盤的梯度角度描述符信息，并保存至內(nèi)存中。
[0073]步驟S12、對所述放電計(jì)數(shù)器表盤圖像進(jìn)行顏色空間轉(zhuǎn)換，得到對應(yīng)的顏色差分圖；
[0074]步驟S13、對所述顏色差分圖進(jìn)行哈爾響應(yīng)計(jì)算，得到放電計(jì)數(shù)器表盤圖像的哈爾響應(yīng)圖；
[0075]需要說明的是，哈爾響應(yīng)圖中的哈爾特征(haar)由哈爾模板黑色填充區(qū)域所覆蓋的像素值之和sum(黑)與白色填充區(qū)域所覆蓋的像素值之和sum(白)的差值來表示:
[0076]sum(黑)_sum(白)或sum(白)_sum(黑)。
[0077 ]步驟S14、根據(jù)所述哈爾響應(yīng)圖獲取閾值；
[0078]具體的，對所述哈爾響應(yīng)圖中的各個(gè)哈爾響應(yīng)值進(jìn)行直方圖信息統(tǒng)計(jì)，查找到高數(shù)值的哈爾響應(yīng)值數(shù)量占哈爾響應(yīng)值總數(shù)量的百分比為預(yù)設(shè)百分比的分位點(diǎn)，將所述分位點(diǎn)對應(yīng)的哈爾響應(yīng)值作為閾值；
[0079]其中，預(yù)設(shè)百分比的數(shù)值具體依據(jù)實(shí)際需要而定，例如75%，本發(fā)明在此不做限定。
[0080 ]步驟S15、獲取所述哈爾響應(yīng)圖中的各個(gè)局部極大值點(diǎn)；
[0081]需要說明的是，步驟S14和步驟S15在實(shí)際執(zhí)行過程中，沒有固定先后順序，可以先執(zhí)行步驟S14，后執(zhí)行步驟S15，或是先執(zhí)行步驟S15，后執(zhí)行步驟S14，或是兩個(gè)步驟同時(shí)執(zhí)行。
[0082]步驟S16、根據(jù)局部極大值點(diǎn)和閾值獲取放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中的指針線；
[0083]具體的，對各所述局部極大值點(diǎn)采用直線擬合方法得到各個(gè)初始直線，根據(jù)所述閾值對各所述初始直線進(jìn)行擬合修正，得到一組直線，將各所述直線中像素點(diǎn)的哈爾響應(yīng)值之和最大的直線作為放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中的指針線。
[0084]步驟S17、獲取指針線的起點(diǎn)位置和終點(diǎn)位置；
[0085]具體的，獲取垂直于所述指針線的連續(xù)的且哈爾響應(yīng)值大于所述閾值的像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，將具有最多像素點(diǎn)的位置作為指針的起點(diǎn)位置，將具有最少像素點(diǎn)的位置作為指針的終點(diǎn)位置。
[0086]步驟S18、根據(jù)所述起點(diǎn)位置和所述終點(diǎn)位置，計(jì)算得到所述指針線的斜率和截距；
[0087]步驟S19、根據(jù)訓(xùn)練階段預(yù)先在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像標(biāo)記的刻度點(diǎn)，以及指針線的參數(shù)信息，計(jì)算得到所述指針線在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中指向的刻度值。
[0088I指針線的參數(shù)信息包括:起點(diǎn)位置、終點(diǎn)位置、斜率和截距。
[0089]其中，訓(xùn)練階段在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像標(biāo)記刻度點(diǎn)的過程為:在放電計(jì)數(shù)器的訓(xùn)練圖像上標(biāo)記表盤中的刻度點(diǎn)，并將各刻度點(diǎn)的位置進(jìn)行記錄，然后，根據(jù)標(biāo)記的刻度點(diǎn)，人工輸入對應(yīng)的刻度值，并進(jìn)行保存。
[0090]綜上可以看出，本發(fā)明根據(jù)放電計(jì)數(shù)器的指針線的幾何特征及放電計(jì)數(shù)器表盤灰度信息分布特點(diǎn)，對進(jìn)行顏色空間轉(zhuǎn)換后的放電計(jì)數(shù)器表盤進(jìn)行哈爾響應(yīng)計(jì)算，得到對應(yīng)的哈爾響應(yīng)圖，初步過濾背景干擾；由于指針線區(qū)域相對于非指針區(qū)域有更高的哈爾響應(yīng)值，因此，本發(fā)明通過直方圖對哈爾響應(yīng)值的分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并將滿足預(yù)設(shè)要求的分位點(diǎn)對應(yīng)的哈爾響應(yīng)值作為閾值，篩選出哈爾響應(yīng)圖中的局部極大值點(diǎn)，進(jìn)一步過濾背景干擾；由于局部極大值點(diǎn)的集合中包含有指針線上一些作為直線擬合的點(diǎn)，因此，本發(fā)明通過直線擬合的方法，將哈爾響應(yīng)值之和最大的直線作為放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中的指針線，最后根據(jù)指針線的起點(diǎn)位置、終點(diǎn)位置、斜率、截距以及訓(xùn)練階段預(yù)先在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像標(biāo)記的刻度點(diǎn)，得到指針線在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中指向的刻度值。可以看出，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)而言，無需巡檢人員去現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，因此達(dá)到了在完成巡檢任務(wù)的同時(shí)，解放人力，降低安全隱患的目的。
[0091 ]為進(jìn)一步優(yōu)化上述實(shí)施例，步驟SI 2具體包括:
[0092]步驟S121、將放電計(jì)數(shù)器表盤圖像的顏色從RGB(紅綠藍(lán))顏色空間轉(zhuǎn)換為YCbCr顏色空間；
[0093]其中，YCbCr有時(shí)候會(huì)被寫作:YCBCR或是Y’ CBCR，是色彩空間的一種，通常會(huì)用于影片中的影像連續(xù)處理，或是數(shù)字?jǐn)z影系統(tǒng)中。Y’為顏色的亮度(Iuma)成分、而CB和CR則為藍(lán)色和紅色的濃度偏移量成份。Y’和Y是不同的，而Y就是所謂的流明，表示光的濃度且為非線性，使用伽馬修正(gamma correct1n)編碼處理。
[0094]步驟S122、利用紅色分量值與亮度分量進(jìn)行差分計(jì)算，得到對應(yīng)的顏色差分圖。
[0095]為進(jìn)一步優(yōu)化上述實(shí)施例，步驟SI3具體包括:
[0096]步驟S131、以預(yù)設(shè)角度為步長，對所述顏色差分圖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并對每個(gè)旋轉(zhuǎn)角度的顏色差分圖像進(jìn)行一次遍歷，計(jì)算得到各個(gè)像素點(diǎn)的哈爾響應(yīng)值；
[0097]預(yù)設(shè)角度的數(shù)值具體依據(jù)實(shí)際需要而定，例如10°。
[0098]需要說明的是，實(shí)際變電站現(xiàn)場的放電計(jì)數(shù)器指針可能指向任意角度，為了能夠讓指針線與哈爾模板匹配，可以預(yù)設(shè)角度為步長，對所述顏色差分圖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并對每個(gè)旋轉(zhuǎn)角度的顏色差分圖像進(jìn)行一次遍歷，計(jì)算得到各個(gè)像素點(diǎn)的哈爾響應(yīng)值。
[0099]步驟S132、依次選取每個(gè)所述像素點(diǎn)在不同旋轉(zhuǎn)角度下的最大的哈爾響應(yīng)值，并將所述最大的哈爾響應(yīng)值作為該像素點(diǎn)的最終哈爾響應(yīng)值；
[0100]步驟S133、將各所述像素點(diǎn)的最終哈爾響應(yīng)值進(jìn)行組合，形成放電計(jì)數(shù)器表盤圖像的哈爾響應(yīng)圖。
[0101 ]為進(jìn)一步優(yōu)化上述實(shí)施例，步驟SI 5具體包括:
[0102]步驟S151、遍歷哈爾響應(yīng)圖，查找哈爾響應(yīng)值大于閾值的像素點(diǎn)；
[0103]步驟S152、依次在每個(gè)所述像素點(diǎn)的局部鄰域內(nèi)，判斷該像素點(diǎn)對應(yīng)的哈爾響應(yīng)值是否為局部極大值點(diǎn)，如果是，則執(zhí)行步驟S153;
[0104]步驟S153、將像素點(diǎn)和局部極大值點(diǎn)以對應(yīng)關(guān)系的形式進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0105]需要說明的是，當(dāng)像素點(diǎn)對應(yīng)的哈爾響應(yīng)值不是局部極大值點(diǎn)時(shí)，則排除該像素點(diǎn)。
[0106]為進(jìn)一步優(yōu)化上述實(shí)施例，步驟S16具體包括:
[0107]步驟S161、采用隨機(jī)抽樣一致算法，從所有局部極大值點(diǎn)中，每次任選其中兩個(gè)局部極大值點(diǎn)進(jìn)行直線擬合，得到初始直線；
[0108]其中，隨機(jī)抽樣一致算法(RANdomSampIe Consensus，RANSAC)是一種根據(jù)一組包含異常數(shù)據(jù)的樣本數(shù)據(jù)集，計(jì)算出數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)模型參數(shù)，得到有效樣本數(shù)據(jù)的算法。
[0109]RANSAC算法的基本假設(shè)是樣本中包含正確數(shù)據(jù)(inliers，可以被模型描述的數(shù)據(jù))，也包含異常數(shù)據(jù)(outliers，偏離正常范圍很遠(yuǎn)、無法適應(yīng)數(shù)學(xué)模型的數(shù)據(jù))，即數(shù)據(jù)集中含有噪聲。這些異常數(shù)據(jù)可能是由于錯(cuò)誤的測量、錯(cuò)誤的假設(shè)、錯(cuò)誤的計(jì)算等產(chǎn)生的。同時(shí)RANSAC也假設(shè)，給定一組正確的數(shù)據(jù)，存在可以計(jì)算出符合這些數(shù)據(jù)的模型參數(shù)的方法。
[0110]步驟S162、利用剩余的到所述初始直線的距離小于所述閾值的局部極大值點(diǎn)，對所述初始直線進(jìn)行擬合修正，得到一條候選直線；
[0111]其中，通過判斷局部極大值點(diǎn)到初始直線的距離是否小于閾值，來判斷該局部極大值點(diǎn)是否在初始直線上。
[0112]步驟S163、在對所述局部極大值點(diǎn)遍歷結(jié)束后，將所有候選直線集合，得到包含多條候選直線的一組直線；
[0113]步驟S164、依次計(jì)算每條所述直線上像素點(diǎn)的哈爾響應(yīng)值之和，并將所述哈爾響應(yīng)值之和作為該直線的置信度，并將置信度最高的直線作為放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中的指針線。
[0114]綜上可以看出，本發(fā)明根據(jù)放電計(jì)數(shù)器的指針線的幾何特征及放電計(jì)數(shù)器表盤灰度信息分布特點(diǎn)，對進(jìn)行顏色空間轉(zhuǎn)換后的放電計(jì)數(shù)器表盤進(jìn)行哈爾響應(yīng)計(jì)算，得到對應(yīng)的哈爾響應(yīng)圖，初步過濾背景干擾；由于指針線區(qū)域相對于非指針區(qū)域有更高的哈爾響應(yīng)值，因此，本發(fā)明通過直方圖對哈爾響應(yīng)值的分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并將滿足預(yù)設(shè)要求的分位點(diǎn)對應(yīng)的哈爾響應(yīng)值作為閾值，篩選出哈爾響應(yīng)圖中的局部極大值點(diǎn)，進(jìn)一步過濾背景干擾；由于局部極大值點(diǎn)的集合中包含有指針線上一些作為直線擬合的點(diǎn)，因此，本發(fā)明通過直線擬合的方法，將哈爾響應(yīng)值之和最大的直線作為放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中的指針線，最后根據(jù)指針線的起點(diǎn)位置、終點(diǎn)位置、斜率、截距以及訓(xùn)練階段預(yù)先在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像標(biāo)記的刻度點(diǎn)，得到指針線在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中指向的刻度值?？梢钥闯觯景l(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)而言，無需巡檢人員去現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，因此達(dá)到了在完成巡檢任務(wù)的同時(shí)，解放人力，降低安全隱患的目的。
[0115]與上述方法實(shí)施例相對應(yīng)，本發(fā)明還公開了一種放電計(jì)數(shù)器的讀數(shù)系統(tǒng)。
[0116]參見圖2，本發(fā)明實(shí)施例公開的一種放電計(jì)數(shù)器的讀數(shù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括:
[0117]表盤圖像獲取單元21，用于獲取放電計(jì)數(shù)器圖像，根據(jù)放電計(jì)數(shù)器表盤的梯度角度描述符信息，對所述放電計(jì)數(shù)器圖像進(jìn)行模板匹配操作，得到放電計(jì)數(shù)器表盤圖像；
[0118]其中，放電計(jì)數(shù)器圖像采用攝像機(jī)獲取。
[0119]梯度角度描述符是一種描述圖像細(xì)節(jié)的特征，在訓(xùn)練階段獲取。
[0120]梯度角度描述符的獲取過程具體如下:
[0121](I)利用攝像機(jī)獲取放電計(jì)數(shù)器的訓(xùn)練圖像，并從該訓(xùn)練圖像中獲取僅包含放電計(jì)數(shù)器表盤的表盤對象區(qū)域；
[0122](2)申請一塊和訓(xùn)練圖像大小一致的內(nèi)存空間，用于存放根據(jù)訓(xùn)練圖像得到的模板圖像(即Mask圖)，該模板圖像為一張黑白二值圖像，白色區(qū)域表示表盤對象區(qū)域，黑色區(qū)域表示表盤對象區(qū)域以外的其他背景區(qū)域；
[0123](3)對于表盤對象區(qū)域，按從左到右，再從上到下的順序，依次計(jì)算每個(gè)像素點(diǎn)的梯度值和角度值，由此獲取放電計(jì)數(shù)器表盤的梯度角度描述符信息，并保存至內(nèi)存中。
[0124]顏色空間轉(zhuǎn)換單元22，用于對所述放電計(jì)數(shù)器表盤圖像進(jìn)行顏色空間轉(zhuǎn)換，得到對應(yīng)的顏色差分圖；
[0125]第一計(jì)算單元23，用于對所述顏色差分圖進(jìn)行哈爾響應(yīng)計(jì)算，得到放電計(jì)數(shù)器表盤圖像的哈爾響應(yīng)圖；
[0126]需要說明的是，哈爾響應(yīng)圖中的哈爾特征(haar)由哈爾模板黑色填充區(qū)域所覆蓋的像素值之和sum(黑)與白色填充區(qū)域所覆蓋的像素值之和sum(白)的差值來表示:
[0127]sum(黑)-sum(白)或sum(白)_sum(黑)。
[0128]統(tǒng)計(jì)單元24，用于對所述哈爾響應(yīng)圖中的各個(gè)哈爾響應(yīng)值進(jìn)行直方圖信息統(tǒng)計(jì)，查找到高數(shù)值的哈爾響應(yīng)值數(shù)量占哈爾響應(yīng)值總數(shù)量的百分比為預(yù)設(shè)百分比的分位點(diǎn)，將所述分位點(diǎn)對應(yīng)的哈爾響應(yīng)值作為閾值；
[0129]其中，預(yù)設(shè)百分比的數(shù)值具體依據(jù)實(shí)際需要而定，例如75%，本發(fā)明在此不做限定。
[0130]局部極大值點(diǎn)獲取單元25，用于獲取所述哈爾響應(yīng)圖中的各個(gè)局部極大值點(diǎn)；
[0131]指針線獲取單元26，用于對各所述局部極大值點(diǎn)采用直線擬合方法得到各個(gè)初始直線，根據(jù)所述閾值對各所述初始直線進(jìn)行擬合修正，得到一組直線，將各所述直線中像素點(diǎn)的哈爾響應(yīng)值之和最大的直線作為放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中的指針線；
[0132]指針位置獲取單元27，用于獲取垂直于所述指針線的連續(xù)的且哈爾響應(yīng)值大于所述閾值的像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，將具有最多像素點(diǎn)的位置作為指針的起點(diǎn)位置，將具有最少像素點(diǎn)的位置作為指針的終點(diǎn)位置；
[0133]第二計(jì)算單元28，用于根據(jù)所述起點(diǎn)位置和所述終點(diǎn)位置，計(jì)算得到所述指針線的斜率和截距；
[0134]第三計(jì)算單元29，用于根據(jù)訓(xùn)練階段預(yù)先在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像標(biāo)記的刻度點(diǎn)，以及所述起點(diǎn)位置、所述終點(diǎn)位置、所述斜率和所述截距，計(jì)算得到所述指針線在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中指向的刻度值。
[0135]其中，訓(xùn)練階段在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像標(biāo)記刻度點(diǎn)的過程為:在放電計(jì)數(shù)器的訓(xùn)練圖像上標(biāo)記表盤中的刻度點(diǎn)，并將各刻度點(diǎn)的位置進(jìn)行記錄，然后，根據(jù)標(biāo)記的刻度點(diǎn)，人工輸入對應(yīng)的刻度值，并進(jìn)行保存。
[0136]綜上可以看出，本發(fā)明根據(jù)放電計(jì)數(shù)器的指針線的幾何特征及放電計(jì)數(shù)器表盤灰度信息分布特點(diǎn)，對進(jìn)行顏色空間轉(zhuǎn)換后的放電計(jì)數(shù)器表盤進(jìn)行哈爾響應(yīng)計(jì)算，得到對應(yīng)的哈爾響應(yīng)圖，初步過濾背景干擾；由于指針線區(qū)域相對于非指針區(qū)域有更高的哈爾響應(yīng)值，因此，本發(fā)明通過直方圖對哈爾響應(yīng)值的分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并將滿足預(yù)設(shè)要求的分位點(diǎn)對應(yīng)的哈爾響應(yīng)值作為閾值，篩選出哈爾響應(yīng)圖中的局部極大值點(diǎn)，進(jìn)一步過濾背景干擾；由于局部極大值點(diǎn)的集合中包含有指針線上一些作為直線擬合的點(diǎn)，因此，本發(fā)明通過直線擬合的方法，將哈爾響應(yīng)值之和最大的直線作為放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中的指針線，最后根據(jù)指針線的起點(diǎn)位置、終點(diǎn)位置、斜率、截距以及訓(xùn)練階段預(yù)先在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像標(biāo)記的刻度點(diǎn)，得到指針線在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中指向的刻度值?？梢钥闯?，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)而言，無需巡檢人員去現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，因此達(dá)到了在完成巡檢任務(wù)的同時(shí)，解放人力，降低安全隱患的目的。
[0137]為進(jìn)一步優(yōu)化上述實(shí)施例，顏色空間轉(zhuǎn)換單元22包括:
[0138]顏色轉(zhuǎn)換子單元221，用于將所述放電計(jì)數(shù)器表盤圖像的顏色從RGB顏色空間轉(zhuǎn)換為YCbCr顏色空間；
[0139]第一計(jì)算子單元222，用于利用紅色分量值與亮度分量進(jìn)行差分計(jì)算，得到對應(yīng)的顏色差分圖。
[OMO]為進(jìn)一步優(yōu)化上述實(shí)施例，第一計(jì)算單元23包括:
[0141]第二計(jì)算子單元231，用于以預(yù)設(shè)角度為步長，對所述顏色差分圖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并對每個(gè)旋轉(zhuǎn)角度的顏色差分圖像進(jìn)行一次遍歷，計(jì)算得到各個(gè)像素點(diǎn)的哈爾響應(yīng)值；
[0142]預(yù)設(shè)角度的數(shù)值具體依據(jù)實(shí)際需要而定，例如10°。
[0143]需要說明的是，實(shí)際變電站現(xiàn)場的放電計(jì)數(shù)器指針可能指向任意角度，為了能夠讓指針線與哈爾模板匹配，可以預(yù)設(shè)角度為步長，對所述顏色差分圖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并對每個(gè)旋轉(zhuǎn)角度的顏色差分圖像進(jìn)行一次遍歷，計(jì)算得到各個(gè)像素點(diǎn)的哈爾響應(yīng)值。
[0144]選取子單元232，用于依次選取每個(gè)所述像素點(diǎn)在不同旋轉(zhuǎn)角度下的最大的哈爾響應(yīng)值，并將所述最大的哈爾響應(yīng)值作為該像素點(diǎn)的最終哈爾響應(yīng)值；
[0145]組合子單元233，用于將各所述像素點(diǎn)的最終哈爾響應(yīng)值進(jìn)行組合，形成放電計(jì)數(shù)器表盤圖像的哈爾響應(yīng)圖。
[0146]為進(jìn)一步優(yōu)化上述實(shí)施例，局部極大值點(diǎn)獲取單元25包括:
[0147]查找子單元251，用于遍歷所述哈爾響應(yīng)圖，查找哈爾響應(yīng)值大于所述閾值的像素占.V，
[0148]判斷子單元252，用于依次在每個(gè)所述像素點(diǎn)的局部鄰域內(nèi)，判斷該像素點(diǎn)對應(yīng)的哈爾響應(yīng)值是否為局部極大值點(diǎn)，如果是，則執(zhí)行存儲(chǔ)子單元253;
[0149]存儲(chǔ)子單元253，用于將像素點(diǎn)和局部極大值點(diǎn)以對應(yīng)關(guān)系的形式進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0150]需要說明的是，當(dāng)像素點(diǎn)對應(yīng)的哈爾響應(yīng)值不是局部極大值點(diǎn)時(shí)，則排除該像素點(diǎn)。
[0151 ]為進(jìn)一步優(yōu)化上述實(shí)施例，指針線獲取單元26包括:
[0152]直線擬合子單元261，用于采用隨機(jī)抽樣一致算法，從所有局部極大值點(diǎn)中，每次任選其中兩個(gè)局部極大值點(diǎn)進(jìn)行直線擬合，得到初始直線；
[0153]其中，隨機(jī)抽樣一致算法(RANdom Sample Consensus，RANSAC)是一種根據(jù)一組包含異常數(shù)據(jù)的樣本數(shù)據(jù)集，計(jì)算出數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)模型參數(shù)，得到有效樣本數(shù)據(jù)的算法。
[0154]RANSAC算法的基本假設(shè)是樣本中包含正確數(shù)據(jù)(inliers，可以被模型描述的數(shù)據(jù))，也包含異常數(shù)據(jù)(outliers，偏離正常范圍很遠(yuǎn)、無法適應(yīng)數(shù)學(xué)模型的數(shù)據(jù))，即數(shù)據(jù)集中含有噪聲。這些異常數(shù)據(jù)可能是由于錯(cuò)誤的測量、錯(cuò)誤的假設(shè)、錯(cuò)誤的計(jì)算等產(chǎn)生的。同時(shí)RANSAC也假設(shè)，給定一組正確的數(shù)據(jù)，存在可以計(jì)算出符合這些數(shù)據(jù)的模型參數(shù)的方法。
[0155]修正子單元262，用于利用剩余的到所述初始直線的距離小于所述閾值的局部極大值點(diǎn)，對所述初始直線進(jìn)行擬合修正，得到一條候選直線；
[0156]其中，通過判斷局部極大值點(diǎn)到初始直線的距離是否小于閾值，來判斷該局部極大值點(diǎn)是否在初始直線上。
[0157]集合子單元263，用于在對所述局部極大值點(diǎn)遍歷結(jié)束后，將所有候選直線集合，得到包含多條候選直線的一組直線；
[0158]指針線獲取子單元264，用于依次計(jì)算每條所述直線上像素點(diǎn)的哈爾響應(yīng)值之和，并將所述哈爾響應(yīng)值之和作為該直線的置信度，并將置信度最高的直線作為放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中的指針線。
[0159]綜上可以看出，本發(fā)明根據(jù)放電計(jì)數(shù)器的指針線的幾何特征及放電計(jì)數(shù)器表盤灰度信息分布特點(diǎn)，對進(jìn)行顏色空間轉(zhuǎn)換后的放電計(jì)數(shù)器表盤進(jìn)行哈爾響應(yīng)計(jì)算，得到對應(yīng)的哈爾響應(yīng)圖，初步過濾背景干擾；由于指針線區(qū)域相對于非指針區(qū)域有更高的哈爾響應(yīng)值，因此，本發(fā)明通過直方圖對哈爾響應(yīng)值的分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并將滿足預(yù)設(shè)要求的分位點(diǎn)對應(yīng)的哈爾響應(yīng)值作為閾值，篩選出哈爾響應(yīng)圖中的局部極大值點(diǎn)，進(jìn)一步過濾背景干擾；由于局部極大值點(diǎn)的集合中包含有指針線上一些作為直線擬合的點(diǎn)，因此，本發(fā)明通過直線擬合的方法，將哈爾響應(yīng)值之和最大的直線作為放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中的指針線，最后根據(jù)指針線的起點(diǎn)位置、終點(diǎn)位置、斜率、截距以及訓(xùn)練階段預(yù)先在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像標(biāo)記的刻度點(diǎn)，得到指針線在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中指向的刻度值?？梢钥闯?，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)而言，無需巡檢人員去現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，因此達(dá)到了在完成巡檢任務(wù)的同時(shí)，解放人力，降低安全隱患的目的。
[0160]需要說明的是，系統(tǒng)實(shí)施例中，各組成部分的具體工作原理請參見方法實(shí)施例對應(yīng)部分，此處不再贅述。
[0161]最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0162]本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0163]對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種放電計(jì)數(shù)器的讀數(shù)方法，其特征在于，包括: 獲取放電計(jì)數(shù)器圖像，根據(jù)放電計(jì)數(shù)器表盤的梯度角度描述符信息，對所述放電計(jì)數(shù)器圖像進(jìn)行模板匹配操作，得到放電計(jì)數(shù)器表盤圖像； 對所述放電計(jì)數(shù)器表盤圖像進(jìn)行顏色空間轉(zhuǎn)換，得到對應(yīng)的顏色差分圖； 對所述顏色差分圖進(jìn)行哈爾響應(yīng)計(jì)算，得到放電計(jì)數(shù)器表盤圖像的哈爾響應(yīng)圖； 對所述哈爾響應(yīng)圖中的各個(gè)哈爾響應(yīng)值進(jìn)行直方圖信息統(tǒng)計(jì)，查找到高數(shù)值的哈爾響應(yīng)值數(shù)量占哈爾響應(yīng)值總數(shù)量的百分比為預(yù)設(shè)百分比的分位點(diǎn)，將所述分位點(diǎn)對應(yīng)的哈爾響應(yīng)值作為閾值； 獲取所述哈爾響應(yīng)圖中的各個(gè)局部極大值點(diǎn)； 對各所述局部極大值點(diǎn)采用直線擬合方法得到各個(gè)初始直線，根據(jù)所述閾值對各所述初始直線進(jìn)行擬合修正，得到一組直線，將各所述直線中像素點(diǎn)的哈爾響應(yīng)值之和最大的直線作為放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中的指針線； 獲取垂直于所述指針線的連續(xù)的且哈爾響應(yīng)值大于所述閾值的像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，將具有最多像素點(diǎn)的位置作為指針的起點(diǎn)位置，將具有最少像素點(diǎn)的位置作為指針的終點(diǎn)位置；根據(jù)所述起點(diǎn)位置和所述終點(diǎn)位置，計(jì)算得到所述指針線的斜率和截距； 根據(jù)訓(xùn)練階段預(yù)先在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像標(biāo)記的刻度點(diǎn)，以及所述起點(diǎn)位置、所述終點(diǎn)位置、所述斜率和所述截距，計(jì)算得到所述指針線在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中指向的刻度值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的讀數(shù)方法，其特征在于，所述對所述放電計(jì)數(shù)器表盤圖像進(jìn)行顏色空間轉(zhuǎn)換，得到對應(yīng)的顏色差分圖的過程包括: 將所述放電計(jì)數(shù)器表盤圖像的顏色從RGB顏色空間轉(zhuǎn)換為YCbCr顏色空間； 利用紅色分量值與亮度分量進(jìn)行差分計(jì)算，得到對應(yīng)的顏色差分圖。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的讀數(shù)方法，其特征在于，所述對所述顏色差分圖進(jìn)行哈爾響應(yīng)計(jì)算，得到放電計(jì)數(shù)器表盤圖像的哈爾響應(yīng)圖的過程包括: 以預(yù)設(shè)角度為步長，對所述顏色差分圖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并對每個(gè)旋轉(zhuǎn)角度的顏色差分圖像進(jìn)行一次遍歷，計(jì)算得到各個(gè)像素點(diǎn)的哈爾響應(yīng)值； 依次選取每個(gè)所述像素點(diǎn)在不同旋轉(zhuǎn)角度下的最大的哈爾響應(yīng)值，并將所述最大的哈爾響應(yīng)值作為該像素點(diǎn)的最終哈爾響應(yīng)值； 將各所述像素點(diǎn)的最終哈爾響應(yīng)值進(jìn)行組合，形成放電計(jì)數(shù)器表盤圖像的哈爾響應(yīng)圖。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的讀數(shù)方法，其特征在于，所述獲取所述哈爾響應(yīng)圖中的各個(gè)局部極大值點(diǎn)的過程包括: 遍歷所述哈爾響應(yīng)圖，查找哈爾響應(yīng)值大于所述閾值的像素點(diǎn)； 依次在每個(gè)所述像素點(diǎn)的局部鄰域內(nèi)，判斷該像素點(diǎn)對應(yīng)的哈爾響應(yīng)值是否為局部極大值點(diǎn)； 如果是，則將像素點(diǎn)和局部極大值點(diǎn)以對應(yīng)關(guān)系的形式進(jìn)行存儲(chǔ)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的讀數(shù)方法，其特征在于，所述對各所述局部極大值點(diǎn)采用直線擬合方法得到各個(gè)初始直線，根據(jù)所述閾值對各所述初始直線進(jìn)行擬合修正，得到一組直線，將各所述直線中像素點(diǎn)的哈爾響應(yīng)值之和最大的直線作為放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中的指針線的過程包括: 采用隨機(jī)抽樣一致算法，從所有局部極大值點(diǎn)中，每次任選其中兩個(gè)局部極大值點(diǎn)進(jìn)行直線擬合，得到初始直線； 利用剩余的到所述初始直線的距離小于所述閾值的局部極大值點(diǎn)，對所述初始直線進(jìn)行擬合修正，得到一條候選直線； 在對所述局部極大值點(diǎn)遍歷結(jié)束后，將所有候選直線集合，得到包含多條候選直線的一組直線； 依次計(jì)算每條所述直線上像素點(diǎn)的哈爾響應(yīng)值之和，并將所述哈爾響應(yīng)值之和作為該直線的置信度，并將置信度最高的直線作為放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中的指針線。6.一種放電計(jì)數(shù)器的讀數(shù)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 表盤圖像獲取單元，用于獲取放電計(jì)數(shù)器圖像，根據(jù)放電計(jì)數(shù)器表盤的梯度角度描述符信息，對所述放電計(jì)數(shù)器圖像進(jìn)行模板匹配操作，得到放電計(jì)數(shù)器表盤圖像； 顏色空間轉(zhuǎn)換單元，用于對所述放電計(jì)數(shù)器表盤圖像進(jìn)行顏色空間轉(zhuǎn)換，得到對應(yīng)的顏色差分圖； 第一計(jì)算單元，用于對所述顏色差分圖進(jìn)行哈爾響應(yīng)計(jì)算，得到放電計(jì)數(shù)器表盤圖像的哈爾響應(yīng)圖； 統(tǒng)計(jì)單元，用于對所述哈爾響應(yīng)圖中的各個(gè)哈爾響應(yīng)值進(jìn)行直方圖信息統(tǒng)計(jì)，查找到高數(shù)值的哈爾響應(yīng)值數(shù)量占哈爾響應(yīng)值總數(shù)量的百分比為預(yù)設(shè)百分比的分位點(diǎn)，將所述分位點(diǎn)對應(yīng)的哈爾響應(yīng)值作為閾值； 局部極大值點(diǎn)獲取單元，用于獲取所述哈爾響應(yīng)圖中的各個(gè)局部極大值點(diǎn)； 指針線獲取單元，用于對各所述局部極大值點(diǎn)采用直線擬合方法得到各個(gè)初始直線，根據(jù)所述閾值對各所述初始直線進(jìn)行擬合修正，得到一組直線，將各所述直線中像素點(diǎn)的哈爾響應(yīng)值之和最大的直線作為放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中的指針線； 指針位置獲取單元，用于獲取垂直于所述指針線的連續(xù)的且哈爾響應(yīng)值大于所述閾值的像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，將具有最多像素點(diǎn)的位置作為指針的起點(diǎn)位置，將具有最少像素點(diǎn)的位置作為指針的終點(diǎn)位置； 第二計(jì)算單元，用于根據(jù)所述起點(diǎn)位置和所述終點(diǎn)位置，計(jì)算得到所述指針線的斜率和截距； 第三計(jì)算單元，用于根據(jù)訓(xùn)練階段預(yù)先在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像標(biāo)記的刻度點(diǎn)，以及所述起點(diǎn)位置、所述終點(diǎn)位置、所述斜率和所述截距，計(jì)算得到所述指針線在放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中指向的刻度值。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的讀數(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述顏色空間轉(zhuǎn)換單元包括: 顏色轉(zhuǎn)換子單元，用于將所述放電計(jì)數(shù)器表盤圖像的顏色從RGB顏色空間轉(zhuǎn)換為YCbCr顏色空間； 第一計(jì)算子單元，用于利用紅色分量值與亮度分量進(jìn)行差分計(jì)算，得到對應(yīng)的顏色差分圖。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的讀數(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一計(jì)算單元包括: 第二計(jì)算子單元，用于以預(yù)設(shè)角度為步長，對所述顏色差分圖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并對每個(gè)旋轉(zhuǎn)角度的顏色差分圖像進(jìn)行一次遍歷，計(jì)算得到各個(gè)像素點(diǎn)的哈爾響應(yīng)值； 選取子單元，用于依次選取每個(gè)所述像素點(diǎn)在不同旋轉(zhuǎn)角度下的最大的哈爾響應(yīng)值，并將所述最大的哈爾響應(yīng)值作為該像素點(diǎn)的最終哈爾響應(yīng)值； 組合子單元，用于將各所述像素點(diǎn)的最終哈爾響應(yīng)值進(jìn)行組合，形成放電計(jì)數(shù)器表盤圖像的哈爾響應(yīng)圖。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的讀數(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述局部極大值點(diǎn)獲取單元包括: 查找子單元，用于遍歷所述哈爾響應(yīng)圖，查找哈爾響應(yīng)值大于所述閾值的像素點(diǎn)； 判斷子單元，用于依次在每個(gè)所述像素點(diǎn)的局部鄰域內(nèi)，判斷該像素點(diǎn)對應(yīng)的哈爾響應(yīng)值是否為局部極大值點(diǎn)，如果是，則執(zhí)行存儲(chǔ)子單元； 所述存儲(chǔ)子單元，用于將像素點(diǎn)和局部極大值點(diǎn)以對應(yīng)關(guān)系的形式進(jìn)行存儲(chǔ)。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的讀數(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述指針線獲取單元包括: 直線擬合子單元，用于采用隨機(jī)抽樣一致算法，從所有局部極大值點(diǎn)中，每次任選其中兩個(gè)局部極大值點(diǎn)進(jìn)行直線擬合，得到初始直線； 修正子單元，用于利用剩余的到所述初始直線的距離小于所述閾值的局部極大值點(diǎn)，對所述初始直線進(jìn)行擬合修正，得到一條候選直線； 集合子單元，用于在對所述局部極大值點(diǎn)遍歷結(jié)束后，將所有候選直線集合，得到包含多條候選直線的一組直線； 指針線獲取子單元，用于依次計(jì)算每條所述直線上像素點(diǎn)的哈爾響應(yīng)值之和，并將所述哈爾響應(yīng)值之和作為該直線的置信度，并將置信度最高的直線作為放電計(jì)數(shù)器表盤圖像中的指針線。
【文檔編號】G06K9/38GK105868752SQ201610183403
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】竺佳, 竺佳一, 嚴(yán)浩軍, 姚勤豐, 楊平, 孫瓏, 錢芳芳
【申請人】國網(wǎng)浙江省電力公司寧波供電公司, 國家電網(wǎng)公司