【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及圖像數(shù)據(jù)處理，尤其涉及一種基于機(jī)器視覺的電控一體化綜合監(jiān)控系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、通過電控一體化的指示設(shè)備，可以實現(xiàn)對廠區(qū)內(nèi)多個電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息的指示，例如指示設(shè)備的指示面板可以設(shè)置有指示燈、指示界面以及儀表盤等指示部件，以便通過這些指示部件實現(xiàn)對廠區(qū)內(nèi)多個電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)的指示。
2、為了在避免對已有的指示設(shè)備的線路進(jìn)行改造或者替換的情況下，實現(xiàn)對廠區(qū)內(nèi)多個電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息的集中化監(jiān)控，從而降低對廠區(qū)內(nèi)多個電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息的集中化監(jiān)控的成本，可以通過圖像識別設(shè)備對指示設(shè)備的指示界面進(jìn)行識別，實現(xiàn)對指示界面所對應(yīng)指示的電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測。
3、例如，在公開號為cn113345036a的中國專利申請文件中，提供了一種基于hsv特征變換的指示燈狀態(tài)識別方法，包括：獲取待識別的指示燈區(qū)域的圖像，采用透視變換技術(shù)對圖像進(jìn)行畸變校正，得到校正后的圖像；以單個指示燈為單元對校正后的圖像進(jìn)行分割，將完整的指示燈區(qū)域分割為若干個單個指示燈區(qū)域；使用hsv空間的s分量聚類方法對單個指示燈區(qū)域內(nèi)的指示燈定位；基于hsv閾值結(jié)合各顏色分量比例與分布情況識別指示燈狀態(tài)。
4、然而，在對指示區(qū)域的圖像中的指示區(qū)域的指示狀態(tài)進(jìn)行識別時，由于所獲取的圖像中可能存在噪聲數(shù)據(jù)點(diǎn)，使得對指示狀態(tài)的識別成功率較低，從而難以準(zhǔn)確地實現(xiàn)對多個電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息的集中化監(jiān)控。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為克服相關(guān)技術(shù)中難以準(zhǔn)確地實現(xiàn)對多個電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息
2、獲取模塊，被配置為獲取指示設(shè)備的指示面板的初始圖像，所述指示面板用于指示多個待監(jiān)測電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息；第一確定模塊，被配置為確定以初始圖像中目標(biāo)像素點(diǎn)為中心的搜索窗口，并確定第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的邊緣相似度；第一區(qū)域為以目標(biāo)像素點(diǎn)為中心的鄰域，第二區(qū)域為以搜索窗口內(nèi)其他像素點(diǎn)為中心的鄰域；第二確定模塊，被配置為獲取初始圖像的邊緣復(fù)雜程度值，并根據(jù)第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的邊緣相似度以及邊緣復(fù)雜程度值，確定第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的區(qū)域相似度；邊緣復(fù)雜程度值用于表征初始圖像中邊緣線的復(fù)雜程度；濾波模塊，被配置為利用第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的區(qū)域相似度，確定第二區(qū)域的中心相對于目標(biāo)像素點(diǎn)的權(quán)重值，根據(jù)搜索窗口內(nèi)像素點(diǎn)的權(quán)重值，對目標(biāo)像素點(diǎn)進(jìn)行濾波，以獲得對初始圖像濾波后的目標(biāo)圖像；監(jiān)控模塊，被配置為根據(jù)目標(biāo)圖像對所述運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行監(jiān)控。
3、這樣，通過獲取指示有多個待監(jiān)測電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息的指示面板的初始圖像，并確定以初始圖像中目標(biāo)像素點(diǎn)為中心的搜索窗口中目標(biāo)像素點(diǎn)所在的區(qū)域以及其他區(qū)域之間的邊緣相似度，結(jié)合初始圖像的整體的邊緣復(fù)雜程度值，確定目標(biāo)像素點(diǎn)所在的區(qū)域以及其他區(qū)域之間的邊緣相似度，以實現(xiàn)對目標(biāo)像素點(diǎn)有針對性的濾波處理獲得目標(biāo)圖像，由于初始圖像中運(yùn)行狀態(tài)信息所對應(yīng)的像素點(diǎn)的情況更為復(fù)雜，能夠在所獲得的目標(biāo)圖像中兼顧對運(yùn)行狀態(tài)信息所對應(yīng)的像素點(diǎn)的像素特征的保留，以及對初始圖像中噪聲像素點(diǎn)的濾除，通過目標(biāo)圖像能夠更為準(zhǔn)確地實現(xiàn)對多個待監(jiān)測電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息的集中化監(jiān)控。
4、同時，通過對指示有多個待監(jiān)測電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息的指示面板進(jìn)行圖像采集，指示設(shè)備的指示面板中所指示的不同信息的位置相對固定，通過所獲取的圖像能夠?qū)崿F(xiàn)對多個待監(jiān)測電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息的集中化監(jiān)控，且無需對指示設(shè)備的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，可以在充分利用指示設(shè)備的情況下，實現(xiàn)對指示設(shè)備所指示的電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息的集中化以及遠(yuǎn)程化監(jiān)控，降低了對電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息的監(jiān)控成本及難度。
5、可選的，第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的邊緣相似度通過以下方式確定：將第一區(qū)域中像素點(diǎn)的梯度值按照指定順序展開為一維向量，獲得展開后的第一向量；將第二區(qū)域中像素點(diǎn)的梯度值按照指定順序展開為一維向量，獲得展開后的第二向量；將第一向量與第二向量之間的余弦相似度，作為第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的邊緣相似度。
6、這樣，將第一區(qū)域中像素點(diǎn)的梯度值展開為一維向量，并將第二區(qū)域中像素點(diǎn)的梯度值展開為一維向量，由于具有不同邊緣特征的區(qū)域所對應(yīng)的一維向量不同，通過確定兩個一維向量之間的余弦相似度，能夠獲得第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的邊緣相似度，以通過邊緣相似度較好地表征第一區(qū)域與第二區(qū)域之間在邊緣上的相似程度。
7、可選的，第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的邊緣相似度通過以下方式確定：將1作為目標(biāo)區(qū)域中梯度值大于預(yù)設(shè)梯度閾值的像素點(diǎn)的特征值，并將0作為目標(biāo)區(qū)域中梯度值小于或等于預(yù)設(shè)梯度閾值的像素點(diǎn)的特征值；目標(biāo)區(qū)域為第一區(qū)域以及第二區(qū)域中的任意一個區(qū)域；將第一區(qū)域中像素點(diǎn)的特征值按照指定順序展開為一維向量，獲得展開后的第三向量；并將第二區(qū)域中像素點(diǎn)的特征值按照指定順序展開為一維向量，獲得展開后的第四向量；將第三向量與第四向量之間的余弦相似度，作為第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的邊緣相似度。
8、這樣，將1作為目標(biāo)區(qū)域中梯度值大于預(yù)設(shè)梯度閾值的像素點(diǎn)的特征值，并將0作為目標(biāo)區(qū)域中梯度值小于或等于預(yù)設(shè)梯度閾值的像素點(diǎn)的特征值，在對第一區(qū)域所對應(yīng)的第三向量以及第二區(qū)域所對應(yīng)的第四向量這兩個向量進(jìn)行比較時，能夠在向量中保留圖像區(qū)域的邊緣特征的情況下，更為容易地實現(xiàn)對兩個圖像區(qū)域之間的邊緣相似度的比較。
9、可選的，所述邊緣復(fù)雜程度值通過以下方式進(jìn)行確定：，e為初始圖像的邊緣復(fù)雜程度值，n為初始圖像的邊緣圖像中邊緣線的數(shù)量，為歸一化處理函數(shù)，為初始圖像的邊緣圖像中第k個邊緣線中像素點(diǎn)的數(shù)量，為以自然常數(shù)為底數(shù)的指數(shù)函數(shù)，為初始圖像的邊緣圖像中第k個邊緣線中像素點(diǎn)的最大曲率。
10、這樣，初始圖像的邊緣圖像中邊緣線中像素點(diǎn)的數(shù)量越多，且初始圖像的邊緣圖像中邊緣線中像素點(diǎn)的最大曲率越大時，初始圖像中對應(yīng)指示面板的指示部件的邊緣線的復(fù)雜程度越高，通過所獲取的邊緣復(fù)雜程度值能夠較好地表征指示面板的指示部件的邊緣線的復(fù)雜程度。
11、可選的，所述邊緣復(fù)雜程度值通過以下方式進(jìn)行確定：，e為初始圖像的邊緣復(fù)雜程度值，n為初始圖像的邊緣圖像中邊緣線的數(shù)量，為歸一化處理函數(shù)，為初始圖像的邊緣圖像中第k個邊緣線中像素點(diǎn)的數(shù)量，w為初始圖像的寬度，h為初始圖像的高度，為初始圖像的邊緣圖像中邊緣像素點(diǎn)在圖像坐標(biāo)系中的橫坐標(biāo)的方差，為初始圖像的邊緣圖像中邊緣像素點(diǎn)在圖像坐標(biāo)系中的縱坐標(biāo)的方差。
12、可選的，根據(jù)第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的邊緣相似度以及邊緣復(fù)雜程度值，確定第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的區(qū)域相似度，包括：，為第一區(qū)域與搜索窗口中第i個第二區(qū)域之間的區(qū)域相似度，為第一區(qū)域與搜索窗口中第i個第二區(qū)域之間的邊緣相似度，e為初始圖像的邊緣復(fù)雜程度值。
13、這樣，由于初始圖像的邊緣復(fù)雜程度值反映了初始圖像中邊緣線的整體的復(fù)雜程度，利用邊緣復(fù)雜程度值擴(kuò)大第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的區(qū)域相似度的區(qū)分能力，能夠更好地實現(xiàn)對邊緣更為復(fù)雜的初始圖本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于機(jī)器視覺的電控一體化綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的電控一體化綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的邊緣相似度通過以下方式確定：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的電控一體化綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的邊緣相似度通過以下方式確定：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的電控一體化綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述邊緣復(fù)雜程度值通過以下方式進(jìn)行確定：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的電控一體化綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述邊緣復(fù)雜程度值通過以下方式進(jìn)行確定：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的電控一體化綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的邊緣相似度以及邊緣復(fù)雜程度值，確定第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的區(qū)域相似度，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的電控一體化綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，利用第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的區(qū)域相似度，確定第二區(qū)域的中心相對于目標(biāo)像素點(diǎn)的權(quán)重值，包括：
8.根據(jù)權(quán)
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的電控一體化綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)搜索窗口內(nèi)像素點(diǎn)的權(quán)重值，對目標(biāo)像素點(diǎn)進(jìn)行濾波，包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的電控一體化綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，還包括提示模塊，所述提示模塊被配置為執(zhí)行以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于機(jī)器視覺的電控一體化綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的電控一體化綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的邊緣相似度通過以下方式確定：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的電控一體化綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的邊緣相似度通過以下方式確定：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的電控一體化綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述邊緣復(fù)雜程度值通過以下方式進(jìn)行確定：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的電控一體化綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述邊緣復(fù)雜程度值通過以下方式進(jìn)行確定：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的電控一體化綜合監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的邊...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高勇超，李超，何培洪，
申請(專利權(quán))人：寶石電氣設(shè)備有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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