從包含電力元器件的圖像中識別出電力元器件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像識別技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及從包含電力元器件的圖像中識別出電力 元器件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，新設(shè)備，新功能的不斷開發(fā)完善，需要人們不斷掌握新知識 和技能，另外新人對設(shè)備的感知到認知都需要一個過程，所以電力培訓是十分必要的。
[0003] 電力元器件種類眾多，不可能在電力培訓中一一給出現(xiàn)場演示，所以需要有一種 快速識別電力元器件的方法，以便學員在課余或者實際工作中能夠迅速的查找到電力元器 件的準確名稱和簡單介紹。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為解決上述問題，提供了 一種電力元器件識別方法。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一實施例，提供一種電力元器件識別方法，其特征在于，包括以下步 驟：獲取圖像，由攝像頭或者其他數(shù)碼設(shè)備獲取電力元器件圖像，所述圖像中包括電力元器 件；圖像勾勒，從圖像中準確勾勒出電力元器件的邊界。
[0006] 本發(fā)明可以有效的根據(jù)圖像和用戶簡單的手動輸入識別電力元器件名稱，方便用 戶在實際應(yīng)用中加強對電力元器件的認識，提高學習成績，保障工作效率。
【具體實施方式】
[0007] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù) 方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的 實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲 得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0008] 本發(fā)明提供的方法，包括以下步驟：
[0009] 步驟101，獲取圖像。
[0010] 具體的，圖像可以由由攝像頭或者其他數(shù)碼設(shè)備如手機、照相機或者IPAD等獲 取。
[0011] 步驟102,手動輸入。
[0012] 具體的，通過步驟101獲得電力元器件圖像后，進一步由用戶勾勒出電力元器件 的大致邊界。由用戶在圖像上勾勒出電力元器件的一個大致邊界，手動輸入過程中，用戶勾 勒的邊界未必是完全封閉的，每一個斷開部分都會產(chǎn)生兩個斷點，兩兩計算斷點之間的歐 氏距離，把距離最近的兩個點連接到一起，然后重新計算其他斷點間的距離，依次迭代，完 成封閉的大致邊界勾勒。
[0013] 步驟103,預(yù)處理；
[0014] 具體地，通過步驟102獲得封閉大致邊界后，進一步預(yù)處理確定電力元器件粗糙 邊界。在所述圖像的所有邊界點上選擇第一、第二邊界點，設(shè)其為橫坐標最小、最大邊界點， 分別記為點A，點B，設(shè)線段AB上所有點的橫坐標集合為{Xl，X2. . . xn}，令〒=在所 ^ /'-I 述圖像的所有邊界點上選擇第三、第四邊界點，設(shè)其為縱坐標最小、最大邊界點，分別記為 點C，點D，設(shè)線段CD上所有點的橫坐標集合為{yi，y2. . . yn}，令？ = ，則坐標為飫)?) 的點即為電力元器件的重心；將圖像的重心移動到坐標軸的原點處，依次取與橫軸正方向 夾角為0°，Γ ...359°的矢量方向，即為采樣掃描線的方向；取原點和大致邊界間的采 樣掃描線為采樣線段，得到采樣線段集合S = {S。，S1, S2. . S359}，設(shè)采樣線段S。上從原點到 邊界方向所有像素點集合依次為{d。，山...dj，每點的灰色度分別記為{g。，gu g2. . . gj，灰 色變化度分別記為{g' 〇，g' i，g' 2...g' J，則 g/ =|gi+1-gil，i=〇，l，2...n-l，g' n =g' nl。取最大灰色變化度的點記為^，則為采樣線段S。的顏色突變像素點，依次 分別取得采樣線段S1, S2. . S359的顏色突變像素點AnaxWrx-Ar，則將這360個點連接，可 得電力元器件的粗糙邊界。
[0015] 步驟104,擴張?zhí)幚怼?br>[0016] 具體的，通過步驟103獲得電力元器件的粗糙邊界后，進一步對電力元器件圖像 進行擴張?zhí)幚?。將粗糙邊界圍住的每條采樣線段擴張到105%長度，取原采樣線段95%到 105%之間的線段，即得采樣條帶。
[0017] 步驟105,精確處理。
[0018] 具體的，通過步驟105獲得電力元器件的采樣條帶后，進一步對電力元器件圖像 進行精確處理。
[0019] 針對采樣條帶與采樣掃描線確定的采樣線段集S36。，電力元器件圖像表示為G =f(x, y)，G表示圖像中任意一點像素值，X，y為該點在坐標系中的橫縱坐標，依次求每 個采樣線段各點的一階導(dǎo)數(shù)，公式為
°取每個采樣線段中 \ \ V l " 'I / \- -1 ' ^ 導(dǎo)數(shù)最大的點，記為集合S' = {S' i，S' 2...S' 36。}。統(tǒng)計相鄰采樣線的S'，如果當 前S'超過了一定值T1，那么則認為是有噪聲引起的邊界無法確定，丟掉該采樣點，其中
那么剩下的點即為電力元器件的精確邊界點。
[0020] 步驟106,圖像勾勒。
[0021] 具體的，通過步驟105確定電力元器件的精確邊界點之后，將這些邊界點連接起 來即成為電力元器件的邊界范圍。
[0022] 步驟107,圖像對比。
[0023] 具體的，通過步驟106將電力元器件邊界范圍確定之后，將電力元器件的完整分 割圖與數(shù)據(jù)庫中的各種電力元器件標準圖像作對比，確定電力元器件的名稱。
[0024] 本實施例的電力元器件識別方法可以有效的識別電力元器件，以便電力培訓學員 在課余或者實際工作中能夠迅速的查找到電力元器件的準確名稱和簡單介紹。
[0025] 其他與方法相同之處在此不墜述，詳情請參照方法說明部分。
[0026] 本發(fā)明實施例可以有效的根據(jù)圖像和用戶簡單的手動輸入識別電力元器件名稱， 方便用戶在實際應(yīng)用中加強對電力元器件的認識，提高學習成績，保障工作效率。
[0027] 最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡 管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然 可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替 換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精 神和范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種從包含電力元器件的圖像中識別出電力元器件的方法，其特征在于，包括以下 步驟： 獲取圖像，由攝像頭或者其他數(shù)碼設(shè)備獲取電力元器件圖像，所述圖像中包括電力元 器件； 圖像勾勒，從圖像中準確勾勒出電力元器件的邊界。2. 如權(quán)利要求1所述的從包含電力元器件的圖像中識別出電力元器件的方法，其特征 在于還包括以下步驟： 手動輸入，由用戶在圖像上勾勒出電力元器件的一個大致輪廓；當用戶勾勒的輪廓邊 界不是完全封閉時，則獲取每一個斷開部分產(chǎn)生的兩個斷點，兩兩計算斷點之間的歐氏距 離，把歐式距離最近的兩個點連接到一起，然后重新計算其他斷點間的距離，依次迭代，完 成大致邊界的勾勒； 預(yù)處理，對畫線處的像素點，通過電力元器件重心和邊界連線的矢量方向掃描線，采樣 掃描線向內(nèi)外侵蝕，遇到顏色突變的像素點，則認為到了粗糙邊界處； 擴張?zhí)幚?，以粗糙邊界為依?jù)，取原采樣掃描線線段95%到105%之間的線段，從而向 內(nèi)外分別擴張形成采樣條帶； 精確處理，判斷每條線條采樣上的局部灰度變化最為劇烈的點，認為是電力元 器件的精確邊界點；所述精確處理的具體方法為：針對采樣條帶與采樣掃描線確定 的采樣線段集S36。，電力元器件圖像表示為G=f(x，y)，G表示圖像中任意一點像素 值，x，y為該點在坐標系中的橫縱坐標，依次求每個采樣線段各點的一階導(dǎo)數(shù)，公式為 取每個采樣線段中導(dǎo)數(shù)最大的點，記為集合S'= 〇 {S'i，S' 2...S' 36。}。統(tǒng)計相鄰采樣線的S'，如果當前S'超過了一定值，那么則認為 是有噪聲引起的邊界無法確定，丟掉該采樣點，其中那 么剩下的點即為電力元器件的精確邊界點； 圖像勾勒，將所有精確邊界點連接起來，認為是電力元器件的完整分割圖； 圖像對比，將電力元器件的完整分割圖與數(shù)據(jù)庫中的各種電力元器件標準圖像作對 比，確定電力元器件的名稱。3. 如權(quán)利要求2所述的一種電力元器件識別方法，其特征在于， 所述預(yù)處理計算重心的具體方法為：選擇環(huán)形區(qū)域的最左端和最右端的像素點，將二 者相連，可以得到一條線段，取線段上每個像素點的橫坐標，求均值，即為電力元器件重心 的橫坐標，再取最上端和最下端的像素點，將二者相連，可以得到一條線段，取線段上每個 像素點的縱坐標，求均值，即為電力元器件重心的縱坐標，二者組合即為電力元器件重心在 二維空間的坐標； 所述預(yù)處理的確定采樣掃描線方向具體方法為：將圖像的重心移動到坐標軸的原點 處，依次取與橫軸正方向夾角為0°，1° ...359°的矢量方向，即為采樣掃描線的方向。
【專利摘要】一種電力元器件識別方法，包括：獲取圖像，由攝像頭或者其他數(shù)碼設(shè)備獲取電力元器件圖像，所述圖像中包括電力元器件；圖像勾勒，從圖像中準確勾勒出電力元器件的邊界。
【IPC分類】G06T7/00
【公開號】CN105096312
【申請?zhí)枴緾N201510332614
【發(fā)明人】張營, 高運興, 淳于岳松, 杜慧珺, 周佳, 王曉, 許立
【申請人】國網(wǎng)山東省電力公司泰安供電公司, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年6月16日