[发明专利]一种基于图像识别的刀闸状态识别方法

说明书

本发明公开了一种基于图像识别的刀闸状态识别方法，包括以下步骤：S1．通过摄像头得到关于刀闸的图像帧；S2．通过热成像仪得到关于刀闸的红外热成像帧；S3．通过图像识别方法在图像帧中得到刀闸的边界信息；S4．通过刀闸的边界信息和刀闸的红外热成像帧，得到刀闸边界的热量分布；S5．通过刀闸边界的热量分布得到刀闸的初步闭合状态；S6．通过刀闸初步闭合状态和刀闸的边界信息进行综合判断得到刀闸的精准闭合状态。本发明结合红外热成像技术，对刀闸表面温度场进行在线监测和分析，能够识别不完全合闸和完全合闸状态，应用环境更加广泛，识别灵敏度更高；而且可以随时进行拆装，循环使用，相对于机械式的刀闸识别装置，成本更低。

技术领域

本发明涉及图像识别领域，更具体地，涉及一种基于图像识别的刀闸状态识别方法。

背景技术

刀闸是电力设备手动开关的一种，在设备检修时，能够在检修设备与带电设备之间形成分闸点，保证检修施工人员的人身安全。在实际对刀闸进行遥控操作的过程中，操作人员需要准确地判断刀闸的分合闸状态,以避免对刀闸的误操作。目前刀闸检测装置基于机械定位的原理，在控制刀闸分合状态的操作机构转轴上安装辅助开关，当操作机械动作时，带动转轴进行转动，通过机械连杆带动刀闸辅助接点改变辅助开关的状态,从而对刀闸状态进行间接的判断。这种方式容易造成操作人员对刀闸分合状态的误判,从而导致误操作。

发明内容

本发明克服了上述现有机械定位对刀闸状态识别的技术缺陷，提供了一种新的基于图像识别的刀闸状态识别方法。本发明应用环境广泛、成本低廉、安装方便。

一种基于图像识别的刀闸状态识别方法，包括以下步骤：

S1．通过摄像头得到关于刀闸的图像帧；

S2．通过热成像仪得到关于刀闸的红外热成像帧；

S3．通过图像识别方法在图像帧中得到刀闸的边界信息；

S4．通过刀闸的边界信息和刀闸的红外热成像帧，得到刀闸边界的热量分布；

S5．通过刀闸边界的热量分布得到刀闸的初步闭合状态；

S6．通过刀闸初步闭合状态和刀闸的边界信息进行综合判断得到刀闸的精准闭合状态。

在一种优选的方案中，所述的S3包括以下流程：

S3.1：通过边缘检测算法检测出刀闸的边缘点；

S3.2：确定作为搜索起点的边缘点；

S3.3：确定搜索的终止条件，并在满足终止条件时停止搜索。

本优选方案中，由于刀闸包括动触头和静触头部分，那么在刀闸分闸时图像中将有两条封闭边界（分别对应动、静触头），而在刀闸合闸时只有一条封闭边界（动、静触头因接触而连为一体）。因此可以通过算法可以很容易识别出边界。

在一种优选的方案中，所述的S5包括以下内容：

断刀闸的初步闭合状态为分闸、不完全合闸、完全合闸，判断标准如下：

若刀闸边界的热量分布没有变化，则刀闸的初步闭合状态判断为分闸；

若刀闸边界的热量分布迅速上升，则刀闸的初步闭合状态判断为不完全合闸；

若刀闸边界的热量分布平滑上升，则刀闸的初步闭合状态判断为完全合闸。

本优选方案中，若刀闸分闸，由于没有电流通过刀闸，因此刀闸边界的热量分布基本不发生变化，若刀闸不完全合闸，由于电路处于接通状态，接触电阻明显增大并伴有强烈的电弧产生，会造成刀闸开关剧烈升温，刀闸边界的热量分布迅速上升；若刀闸完全合闸，由于电路处于接通状态，接触电阻相对于不完全合闸的接触电阻要小，因此刀闸边界的热量分布平滑上升。