[发明专利]一种基于镜面反射去除的巡检机器人仪表识别方法

说明书

本发明涉及一种基于镜面反射去除的巡检机器人仪表识别方法，该方法包括如下步骤：(1)获取待识别的仪表图像；(2)检测待识别的仪表图像中的镜面反射区域面积，若小于阈值则识别该图像中的读数，否则执行(3)；(3)控制巡检机器人移动并持续拍摄目标仪表图像；(4)对巡检机器人停止移动后的目标仪表图像进行镜面反射区域面积检测，若小于阈值则识别该图像中的读数，否则执行步骤(5)；(5)对巡检机器人移动过程中的目标仪表图像进行处理去除镜面反射光斑；(6)将去除镜面反射光斑的图像作为新的待识别的仪表图像，返回(1)。与现有技术相比，本发明可以有效去除镜面反射，实现巡检机器人在恶劣的光照环境中进行仪表的数据读取。

技术领域

本发明涉及一种仪表识别方法，尤其是涉及一种基于镜面反射去除的巡检机器人仪表识别方法。

背景技术

随着工业的发展及城市化的加快，电力对人类社会来说有着至关重要的作用。而变电站是电力系统中的重要部分，它的平稳运行至关重要。但是由于它位于室外环境中，除了电力设备本身的自然损耗之外，还要忍受雨雪等不良天气带来的影响。这些会加速电力设备的老化，因此我们需要对变电站进行定期检查来确保安全。目前，由于指针式仪表的抗干扰性和稳定性，我国变电站仍有大部分仪表设备是指针式仪表，这类仪表不能直接输出数字信号，目前大多数采用人工巡检。但巡视效果易受巡视人员心理素质、业务水平等诸多条件的制约，误检漏检等现象时而发生。据中国电力科学院电网运行统计报告显示，每年由于变电设备漏检、误检等操作造成的经济损失高达26亿元以上。此外，长期处于高压条件下工作，对巡检人员伤害较大，雷雨等不良天气下也不适合人工巡检。所以，随着巡检机器人技术的不断发展，机器人开始逐步代替人工完成巡检任务。变电站巡检机器人的实际运用中由于获取图像的环境非常复杂，存在光照不均，遮挡物，雨水遮盖等恶劣情况，获得的指针式仪表表盘图像仍会带有周围环境的干扰，所以图像的质量会给后期的图像预处理及仪表读取带来很大的干扰，会导致读数不准等问题。特别是强烈的镜面反射会遮盖部分指针，从而极大影响识别的准确率。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于镜面反射去除的巡检机器人仪表识别方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于镜面反射去除的巡检机器人仪表识别方法，该方法包括如下步骤：

(1)巡检机器人获取待识别的仪表图像；

(2)检测待识别的仪表图像中的镜面反射区域面积，若镜面反射区域面积小于阈值则识别该图像中的读数，否则执行步骤(3)；

(3)控制巡检机器人移动并持续拍摄目标仪表图像；

(4)对巡检机器人停止移动后的目标仪表图像再次进行镜面反射区域面积检测，若镜面反射区域面积小于阈值则识别该图像中的读数，否则执行步骤(5)；

(5)基于特征匹配对巡检机器人移动过程中的目标仪表图像进行处理去除镜面反射光斑；

(6)将去除镜面反射光斑的图像作为新的待识别的仪表图像，返回步骤(1)。

所述的镜面反射区域面积通过如下方式获得：

(a)将待检测的RGB图像转换到YUV亮度空间中；

(b)求取RGB图像中每一个像素点的亮度显著值；

(c)将亮度显著值大于阈值的像素点确定为高亮像素点，其余确定为漫反射点；

(d)将待检测的RGB图像中高亮像素点所占区域面积确定为镜面反射区域面积。

步骤(a)通过如下公式进行转换：

其中，Y表示亮度通道，U和V表示色度差，R、G、B分别表示RGB图像中三个颜色通道。