[发明专利]一种指针表计识别方法、装置和电力巡检机器人

说明书

本发明提出了一种指针表计识别方法、装置和电力巡检机器人。方法包括：获取电力巡检机器人以仰角视角拍摄指标表记所生成的第一指标表记图像；将所述第一指标表记图像转换为正视视角的第二指标表记图像；基于最大连通量区域检测从所述第二指标表记图像中确定指针区域，基于所述指针区域拟合出指针直线；在所述第二指标表记图像去除所述指针区域后的剩余区域中，基于像素值分布计算确定多个刻度值区域，基于所述多个刻度值区域拟合出刻度盘圆弧；基于所述指针直线与所述刻度盘圆弧的交点，确定所述指针表记的读数。本发明实施方式提出图像自动纠偏算法，为指针表计识别提供良好的前提条件，还显著减少人工标注工作，同时保证读数识别的精度。

技术领域

本发明实施方式涉及智能巡检技术领域，更具体地，涉及一种指针表计识别方法、装置和电力巡检机器人。

背景技术

伴随经济发展和人民生活水平的提高，社会用电量不断提升，对电网运行稳定性提出更高挑战，变电、输电、配电等电力系统各环节的巡检需求进一步提高。

近年来，国家电力机构大力推广智能巡检机器人，通过机器人辅助电力人员完成各类仪器的状态监测以及指针类表计的数字读取。这一举措加速了电力设备管理的智能化进程大大提升电力机构工作效率。各类电力巡检机器人的主要区别在于是否带有升降结构。带有升降结构(如机械臂)的大型机器人，能够将摄像机云台送至高处，往往能够以良好的角度采集高处开关柜内的仪表图像，有利于图像识别模块对于表计的读数识别工作。但升降结构的加入也会拉高机器人的整体成本。而不带有升降结构的机器人，虽然制作成本较低。但通过云台摄像头的俯仰而采集到的、处于高处的开关图像往往会有一定的畸变，不利于表计读数的识别。

目前，大多数指针类表计识别方法都默认或要求摄像头以“正视”角度采集开关图像，而小型巡检机器由于没有升降结构，对于高处的开关只能以“仰视”角度采集图像。因而，这类方法都无法处理“仰视”采集的图像所带来的表盘畸变问题，从而无法准确读取指针的读数。

另外，目前的表计识别算法通常在使用前需要进行大量的表盘标注工作。即需先采集一张清晰的表计图片作为模板，在模板中标定出表盘的最大最小刻度方向及数字，有的甚至要求标记出所有的刻度线，以供随后进行模板的比对。因此，该类方法的前期工作较为繁琐。

发明内容

本发明实施方式提出一种指针表计识别方法、装置和电力巡检机器人。

本发明实施方式的技术方案如下：

一种指针表记识别方法，该方法包括：

获取电力巡检机器人以仰角视角拍摄指标表记所生成的第一指标表记图像；

将所述第一指标表记图像转换为正视视角的第二指标表记图像；

基于最大连通量区域检测从所述第二指标表记图像中确定指针区域，基于所述指针区域拟合出指针直线；

在所述第二指标表记图像去除所述指针区域后的剩余区域中，基于像素值分布计算确定多个刻度值区域，基于所述多个刻度值区域拟合出刻度盘圆弧；

基于所述指针直线与所述刻度盘圆弧的交点，确定所述指针表记的读数。

在一个实施方式中，所述将第一指标表记图像转换为正视视角的第二指标表记图像包括：

将第一指标表记图像执行边缘检测以确定所述指针表记的边缘；

基于包围所述边缘的四边形的顶点坐标和所述第二指标表记图像的顶点坐标确定单应矩阵；

基于所述单应矩阵将第一指标表记图像转换为所述正视视角的第二指标表记图像。

在一个实施方式中，所述基于像素值分布计算确定多个刻度值区域，包括：

将所述剩余区域转换为二值化图像；