陈炜

摘 要：文章首先簡要分析了远程数字视频监控与图像识别技术，探讨了其应用现状及基本图像识别过程；用图像识别技术识别了指针位置、7段式数字、设备信号灯等，并对识别过程作了简单介绍；最后指出了其在电力系统当中的未来应用前景。

关键词：电力系统；视频监控；图像识别

中图分类号：TM76 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）33-0174-02

Abstract： Firstly， this paper briefly analyzes remote digital video surveillance and image recognition technology， discusses its application status and basic image recognition process， and uses image recognition technology to identify pointer position， 7-segment digital signal lamp， equipment signal lamp and so on. The recognition process is introduced briefly， and the future application prospect in power system is given at the end of this paper.

Keywords： power system； video surveillance； image recognition

所谓远程数字视频监控与图像识别系统（简称监控识别系统），从根本上来讲，就是可以实时接收到来自远程现场所采集到的各种数字视频信号，并且能够直接或有选择性的向监控中心传送，由监控中心对现场实施实时性、远程化监控，除此之外，还能对远程摄像机的动作进行有效控制，并能依据实际需要，分析、处理与识别数字视频图像。从基础层面来分析，此系统主要包含两部分，其一为数字图像识别，其二是远程数字视频监控。为推动视频监控系统功能的最大化，判断并分析现场出现事故告警的主要原因，本文选用更加完善的远程数字视频监控与数字图像识别系统，以此为事故检测提供新思路、新途径。

1 数字图像识别技术

在整个监控识别系统当中，需以视频流为对象，对其开展实时性的图像截取，并将其保存下来，后开展各项图像识别加工工作，如预处理图像，提取图像特征记忆对事件进行相应判决等。获取图像信息，从基础层面来考量，就是从所接收到的全部视频流当中，对所需要的视频图像信息进行准确截取，用3基色（红、绿、蓝）的8位亮度值，来表示所截取的彩色图像，并将称其之为R值、G值与B值。

之所以要进行图像预处理，最终目的在于将所存在的差异、噪声及干扰去除掉，把原始图像转变成或调整为与计算机特征提取相适应、相符合的形式，其包含图像的滤波、变换等。所谓图像变换，一般情况下，主要指利用哈达码变换、余弦/正弦变换、小波变换及傅立叶变换等的特点与性质，把图像向空域或频域进行转换，然后进行处理，以此来最大程度改善图像的质量，此外，还有助于运算处理速度的提升；所谓图像的增强，从基础层面来分析，即为借助于各种变换手段与数学方法，最大化提升图像当中人们比较感兴趣部分的清晰度，将图像当中部分信息突出出来，削弱或消除部分没有价值的信息，包含噪声去除、修整图像灰度及图像边缘增强等。对于判决或分类而言，就是以阈值及特征量/参量为对象，对其开展全面化计算，从中进行比较与分析，判断出图像的本质或状态，获得输出结果。

2 图像识别内容

2.1 识别信号灯

针对设备的信号灯来讲，其主要有三种颜色的灯，即黄、绿、红灯；在实际识别信号灯时，从基础层面来考量，就是对这三种颜色的信号灯进行识别，即区分各灯的亮与灭，可以根据实际需要，利用直方图的方式，将信号灯所对应的颜色特征值给计算出来，包含均值差、差值平方、方差等。如果有红灯处于亮的状态时，针对其像素值来讲，多分布在230～255区间内，最大像素点数为130；如果红灯处于灭的状态时，大多象素值均分布于70～185区间内，最大象素点数是18。依据此特征，借助于2种情况的象素值，以及其与象素点数之间所存在的差值平方，便可以比较简单的对信号灯的亮与灭进行识别。

2.2 识别7段式数字

在整个电力系统自动化设备架构中，囊括有许多液晶数字，或7段式数字灯，用作各种数值的显示，如温度、电流及电压等。借助于监控识别技术，能够比较准确且全面的将处于被监视状态的液晶数字或7段式数字灯的数值给识别出来。7段式数字的基本结构见图1所示，针对液晶所显示出的“53”图像来讲，其借助于24位真彩色图，向阈值分割、8位灰度图、形态膨胀与中值滤波预处理过程的处理结果转变。

由此可知，经过图像预处理操作后，7段式数字变得非常清晰，通过开展字符分割处理后，在相应段内，仅需对其是否存在黑色色素进行判断，便可以将7段式数字的数值给识别出来。

2.3 识别指针位置

在整个电力系统当中，囊括有许多指针式的设备仪器，比如温度表、气压表、电流表及电压表等。在对指针位置进行识别时，可以采用如下方法：其一，利用比较常用的告警区域指针查找法，也就是先完成告警区域的划分与设定，然后以目标图像为基础对象，对其坐标进行相应变换，将指针的圆心找出来，并对指针临界告警斜率给予明确，如此一来，便能够在所设定的告警区域范围内，对是否有指针进行查找，如果经查找，从中发现存在指针，那么便会即刻发出告警，不然，会继续进行监视，不会发出告警；其二，在对指针圆心给予明确后，识别指针，后将指针的角度计算出来，借助于所计算出的角度，以及事先设定好的告警角度值，进行对应性比较，从中便可以明确有无告警发出。

2.4 识别开关位置

无论是电力系统当中的二次设备，还是通信设备当中的供电电源设备，在其内部均设置有自动跳闸开关，用作控制各路输出的直流电路，借助于图像识别技术，便能对此开关的位置进行准确识别。在整个变电站自动化系统架构当中，需要结合实际情况及需要，以断路器的开关为对象，就其处于分或合的状态进行判断。现阶段，多借助辅助结点对开关当前的位置以及运行状态进行判断，但需要指出的是，因会受到各种因素的影响，比如老化、磨损及腐蚀等，有时候会出现辅助开关难以切换到位的情况，难以对开关的真实位置进行正确判断，因此，其在实际开展调度指挥时，为其提供了许多无价值或错误的信息，此时，需要以人工的方式，在施工现场开展针对性的观测；另外，要想将故障排除，通常情况下，需要花费比较长的时间，因而给电网的正常、安全供电，带来了许多弊端与隐患，严重时还需要大面积停电维修；但针对主开关来讲，其均联动1个分、合的指示牌，通过识别分合指示牌的图像，能够对开关位置所呈现出的变化进行识别。

2.5 变压器油液面位置的识别

针对变压器油液面的高度来讲，其伴随着变压器内部温度的增加而不断升高。通常情况下，在变压器的内部均会设置有温度表，用作对变压器温度的检测，而且还能把所检测到的温度数据，向变电站自动化系统进行实时传送，但需要指出的是，经检测所得到的温度数据，较难准确、直观且全面的反应出变压器内部油液面升高的具体位置。另外，伴随变压器在具体的运行时间方面的持续增加，会出现不同程度的金属腐蚀，而且密封材料也会出现不同程度的老化，因此，受此些不良因素的影响，变压器油会出现泄漏情况。

3 识别结果处理

在开展图像识别与视频监控时，针对需要监视的目标，将预置位、告警阈值设置好之后，系统便可以根据实际需要，开展轮询各监视目标，也就是按照事先设定好的具体预置位，依据一定顺序，对识别目标逐个进行监控与识别；如果从中得知信号灯出现指针变化、亮或灭以及开关位置出现变化、7段数字大于既定范围、变压器在具体的油液面位置上超过既定范围等，均能比较详细且准确的显示在操作界面中，发出声音警报，并且把所发生事件的类型及时间，均准确的记录在数据库当中，而且还能将其中的图像保存下来，使数据库相关参数与图像之间建立链接关系，以便后续查看。

4 结束语

综上，针对监控识别系统而言，除了能够监视、识别信号的功能之外，还具有遥视功能，因能够查知或观看到设备的当前实况，所以，可以及时、准确且全面的维护设备，并将所存在的故障给排除掉。因此，在电力系统中应用监控识别系统，应用价值高，前景广阔。

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