[发明专利]基于图像的数字表计读数识别方法、存储介质和配套设备

说明书

本发明涉及基于图像的数字表计读数识别方法、存储介质和配套设备，识别方法包括以下步骤：自动化生成数字合成训练样本集；基于所述数字合成训练样本集和人工标注的数字真实训练样本集获取所需的检测识别模型；利用训练好的所述检测识别模型对包含数字表计的图像自动识别读数，先检测包含一个且仅有一个完整读数的区域，再从该区域中检测数字，最后对数字排序得到数字表计的读数。该识别方法基于深度学习算法，能准确识别多种不同类型数字表计的读数，步骤简洁，并且减少对人工标注数据的依赖，能快速适应新的数字表计类型。

技术领域

本发明涉及变电站监控设备技术领域，尤其涉及基于图像的变电站数字表计读书识别方法、存储介质和配套设备。

背景技术

变电站中存在大量用于监控设备运行状态的表计，其中有很多是数字表计(即以数字作为读数显示方式，包括机械转盘式和液晶式)。图1为变电站中使用的几种数字表计照片，这些数字表计对保证变电站正常运作起到了非常重要的作用，同时由于变电站特殊的高电压环境，无法使用基于5G等无线网络的远程抄表系统，因此依赖大量的人力进行人工检查和抄表。

近年来出现了从图像识别的角度探究解决人工检查和抄表的问题，即利用相机拍摄数字表计的表盘，通过使用以深度学习技术为核心的图像智能算法自动识别数字表计的读数并进行上报。目前现有技术存在的问题包括一方面使用了模板匹配的方法定位数字，这就高度依赖于摄像头安装的准确性以及对拍摄图像的质量要求高，另一方面只能识别特定类型的数字表计，适用范围窄。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种针对变电站环境的基于图像的数字表计读数识别方法、存储介质和配套设备，所述读数识别方法使用摄像头抓拍图像，对多种不同类型的数字表计实现自动识别读数。

为了实现上述目的，本发明第一方面实施例提供了基于图像的数字表计读数识别方法，包括

自动化生成数字合成训练样本集；

基于所述数字合成训练样本集和人工标注的数字真实训练样本集获取所需的检测识别模型；

利用训练好的所述检测识别模型对包含数字表计的图像自动识别读数，具体是采用两个检测识别模型实现对包含数字表计的图像中数字表计的读数进行识别，即先检测包含一个且仅有一个完整读数的区域，再从该区域中检测数字，最后对数字排序得到数字表计的读数。

根据本发明的一个实施例，所述自动化生成数字合成训练样本集，具体包括：

B1：准备常用的印刷体和液晶字体的计算机字体文件；

B2：在所述计算机字体文件中随机选择一种字体；

B3：在选择的所述字体中随机选择N个0-9的数字，其中N为常用数字表计的读数位数范围；

B4：将选择的数字绘制到空白图像上，并记录每个所述数字的坐标，即将选择的数字绘制到空白图像上，使得数字处于同一行。

B5：保存所述绘制的图像，并将图像中对应的数字和坐标(左上角和右下角)写入标注文件中，生成了所述数字合成训练样本集(合成数据集)；

B6：判断生成的所述数字合成训练样本集中样本数量是否达到预设的值；

B7：若是，则输出所述数字合成训练样本集，否则，继续执行B2-B6步骤。

根据本发明的一个实施例，在所述保存所述绘制的图像之前，还包括：

对所述绘制的图像添加随机干扰，所述随机干扰是指图像的颜色和形态变化，包括高斯模糊、颜色调整。

根据本发明的一个实施例，在所述对所述绘制的图像添加随机干扰之后，还包括：

对所述绘制的图像和所述数字的坐标做相同的投影变换。