指针式仪表识别算法及在电力巡检中的应用
2021-02-03贺要锋刘晓慧王楠楠
测控技术 2021年1期
贺要锋, 闫 明, 张 柯, 刘晓慧, 王楠楠, 汪 阳
(1.国网河南省电力公司 许昌供电公司,河南 许昌 461000; 2.许昌学院 信息工程学院,河南 许昌 461000)
开闭所是电力系统中变电站的下一级,承担着将电安全稳定地输入到用电单位的责任,其重要性日益凸显。指针式仪表由于具有结构简单、使用方便、易维护的优点,在电力设备[1-3]中有着广泛的应用,在电力巡检过程中[4-5],需要人工读取仪表示数,但人工读数工作量大、误差高、读数精度易受工作环境的影响[6]。在智能电网的发展趋势下,轨道式巡检机器人[7-9]搭载云台摄像头能够对开关柜中指针式仪表进行图像采集,运用图像识别算法对采集到的图像进行识别处理,能够实现指针式仪表的自动读数。
针对仪表的自动读数问题,学者们提出了一系列的算法[10-12],包括中心投影法、减影法、模板特征法、神经网络算法等。其中,中心投影法、减影法、模板特征法受图像拍摄环境的影响较大,鲁棒性能差;最小二乘法计算量大,不适用于实时读数的场合。本文利用Hough变换算法进行指针识别,该方法读数精度高,计算量小,且具有较好的容错性,在开闭所巡检中具有较大的推广价值。
1 算法的提出
在指针式仪表的自动读数过程中,首先需要对采集的图像进行预处理[13],提取感兴趣的区域(Region of Interest,ROI),最终获取指针位置,并通过计算直线斜率得到仪表的读数。该过程能够在低分辨率图片中准确找出指针的位置,实现指针式仪表的高精度自动读数,算法流程如图1所示。……
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