[发明专利]一种变压器油面温控器检测与识别方法

权利要求书

1.一种变压器油面温控器检测与识别方法，其特征在于，所述方法包括，

步骤1：巡检机器人到达指定位置获取待检测变压器油面温控器图片；

步骤2：基于所述待检测变压器油面温控器图片，筛选目标变压器油面温控器区域的最终目标图像，其中，所述筛选目标变压器油面温控器区域的最终目标图像包括计算多个候选区域的感知哈希指标、互信息和交并比三种参数指标，将每个目标候选区域的交并比、互信息指标以及感知哈希指标三种指标做加权求出每个所述目标候选区域的置信度，将置信度最大的目标候选区域作为备选检测结果，置信度的计算公式为：

Confidence＝1-(pHash+1/I(G_(X)，H_(y)))/(IOU+D)

式中，I(G_(X)，H_(Y))为所述目标候选区的互信息指标，pHash为所述目标候选区的感知哈希指标，IOU为目标候选区域与粗定位目标变压器温度表区域的交并比指标，D为设定的常数；

若备选检测结果的IOU满足同时小于设定阈值thresholdIOU，且(pHash+1/I(G_(X)，H_(y)))大于阈值thresholdA时，将所述步骤2中确定的粗定位目标变压器油面温控器区域作为最终目标图像，否则以备选检测结果作为最终目标图像，其中，thresholdA为阈值，pHash为备选检测结果感知哈希指标，I(G_(X)，H_(Y))为互信息指标，G_(X)、H_(Y)分别为模板图像与候选图像灰度像素的数目；所述计算多个候选区域的感知哈希指标包括：分别将每个目标候选区域图像与模板图像中的仪表区域图像做感知哈希计算；所述分别将每个目标候选区域图像与模板图像中的仪表区域图像做感知哈希计算的具体方法为：

步骤2.1：缩小所述图像尺寸，以及将所述图像灰度化，进行预处理；

步骤2.2：对预处理后的所述图像进行DCT变换，得到矩阵；

步骤2.3：缩小所述DCT变换后的所述矩阵，提取矩阵左上角8*8像素的矩阵，其中，当缩小所述DCT变换后的所述矩阵后，整幅图像的特征集中在左上角低频区域；

步骤2.4：对提取的所述矩阵二值化，对所述矩阵求均值，并将大于均值的置l，小于均值的置0；

步骤2.5：将二值化后的所述矩阵排列为64位的序列，生成哈希值，计算所述目标候选区域图像与所述模板图像的特征向量的汉明距离，作为感知哈希指标；

步骤3：读入所述最终目标图像，对所述最终目标图像进行预处理操作；所述最终目标图像预处理操作包括：若指针为红色，将所述最终目标图像转化为HSV格式；若指针为非红色，将所述最终目标图像灰度化处理；

步骤4：利用目标检测器定位仪表，分割出所述最终目标图像中变压器油面温控器的表盘区域；

步骤5：根据指针颜色，提取指针轮廓；若指针为红色，利用HSV的颜色连续性提取红色区域，H取值范围为(0，10)(156，180)，S通道取值范围为(43，255)，V通道取值范围为(46，255)；进行闭运算；提取指针轮廓；

若指针非红色，对图像进行直方图均衡化、高斯滤波；利用大津算法对表盘区域二值化，将黑色指针变为白色区域，其他背景变为黑色进行开运算，提取指针轮廓；

步骤6：计算指针旋转方向以及指向的读数：

提取所述指针轮廓的轮廓点集合；

找到所述轮廓集合点中相距最大的两个点，以这两点做直线；

继续找到指针轮廓上的点对，使其形成与所述直线垂直的线段，并从所述点对中找到相距最远的点对；

所述相距最远的点对形成的线段与所述直线相交的点，为所述变压器油面温控器的圆心，以圆心为原点建立坐标系；

基于轮廓集合点中相距最大的两个点形成的向量与坐标系中垂直轴中的任意两点向量，利用余弦定理计算指针旋转方向以及指向的读数。

2.根据权利要求l所述的变压器油面温控器检测与识别方法，其特征在于，所述利用余弦定理计算指针旋转方向以及指向的读数为：

AO·BC＝||AO||||BC||cosθ

Θ＝antcos(AO·BC/||AO||*||BC||)

其中，A为指针顶点，O为圆心，AO为指针向量、BC为垂直轴上的任一向量，AO·BC为向量的内积，θ为两向量的夹角。