[发明专利]变压器油温表读数识别方法、系统、存储介质及设备

权利要求书

1.一种变压器油温表读数识别方法，其特征在于，所述方法包括：

获取油温表的监控视频，截取监控视频中一当前帧为目标图像，通过预训练的油温表检测模型对目标图像进行目标检测与语义分割，以得到仅包含油温表在内的油温表区域图像；

提取所述油温表区域图像中的指针掩膜与旋钮掩膜，对不同颜色的指针进行连通域检测，提取得到与不同颜色指针对应的指针连通域；

计算每个指针连通域的连通域面积，当连通域面积大于一预设的连通域阈值，将指针连通域确定为有效指针区域；

计算每个指针连通域的重心以确定重心坐标，根据重心坐标求和计算平均值，以确定指针掩膜的中心点；

基于指针掩膜的中心点，对指针转轴掩膜进行轮廓提取，以及对旋钮掩膜进行轮廓提取，获取包含数个连通域的区域集合，对各连通域进行面积计算，当连通域面积均大于一预设的面积阈值时，判定指针转轴连通域为有效指针转轴区域，以及判定旋钮连通域为有效旋钮区域；

分别计算指针转轴连通域与旋钮连通域的重心，选取距离指针掩膜重心距离最小的重心所代表的连通区域为指针转轴区域，确定该重心为指针转轴区域重心，以及确定除指针转轴区域重心的其它重心为旋钮区域重心；

取距离最远的两个旋钮区域重心的连线为水平线，以及取有效指针区域中距离指针转轴区域重心最远的两个点分别即为第一指针端点与第二指针端点；

分别连接指针转轴区域重心与第一指针端点、第二指针端点以得两条构造线，计算构造线上点的HSV值，以比较两条构造线的黑色像素点数量，并将黑色像素点多的一条构造线确定为黑色指针线段，另一条为红色指针线段；

基于角度与读数的对应关系，根据黑色指针线段、红色指针线段与水平线的夹角，分别计算得到黑色指针线段与红色指针线段的指针读数。

2.根据权利要求1所述的变压器油温表读数识别方法，其特征在于，所述计算每个指针连通域的重心以确定重心坐标，根据重心坐标求和计算平均值，以确定指针掩膜的中心点的步骤中，在指针连通域M×N规格的数字图像中，其p+q阶的几何矩和中心矩分别为：

式中，f(i,j)为数字图像在坐标点(i,j)处的灰度值；

其一阶矩为：

当数字图像为二值图时，为白色像素关于x坐标的累加和，而则是y坐标的累加和，可获得的图像重心为：

。

3.根据权利要求1所述的变压器油温表读数识别方法，其特征在于，所述基于角度与读数的对应关系，根据黑色指针线段、红色指针线段与水平线的夹角，分别计算得到黑色指针线段与红色指针线段的指针读数的步骤中：所述黑色线段与水平线的夹角为，所述红色指针线段与水平线的夹角为；

其中，当，读数为；当，读数为；当，读数为空；

以及，当，读数为；当，读数为；当，读数为空。

4.根据权利要求1所述的变压器油温表读数识别方法，其特征在于，所述获取油温表的监控视频，截取监控视频中一当前帧为目标图像，通过预训练的油温表检测模型对目标图像进行目标检测与语义分割，以得到仅包含油温表在内的油温表区域图像的步骤中，所述油温表检测模型的置信度为0.6。

5.根据权利要求1所述的变压器油温表读数识别方法，其特征在于，所述对指针转轴掩膜、旋钮掩膜进行轮廓提取，获取包含数个连通域的区域集合，对各连通域进行面积计算，当连通域面积均大于一预设的面积阈值时，判定指针转轴连通域为有效指针转轴区域，以及判定旋钮连通域为有效旋钮区域的步骤中，预设的面积阈值为600个像素面积。

6.根据权利要求1-5任一项所述的变压器油温表读数识别方法，其特征在于，在提取所述油温表区域图像中的指针掩膜与旋钮掩膜，对不同颜色的指针进行连通域检测，提取得到与不同颜色指针对应的指针连通域的步骤之前，所述方法还包括：

对油温表的图像数据进行采集，对图像进行标注与样本划分；

训练样本以扩充训练集，根据数据集建立油温表的目标检测模型并进行训练；

对目标检测模型的权重分配进行评估，以获取最佳的目标检测模型。