[发明专利]一种电气工程图中的元件符号检测与识别方法

说明书

一种电气工程图中的元件符号检测与识别方法，包括以下几个步骤：1)对原始电气工程图的图像进行二值化处理、去噪处理；2)对步骤1)处理后的图像采用霍夫变换、基于区域因子的图像填充手段以及开运算处理，对所述图像中元件的位置进行检测并提取；3)通过连通区域的思想对元件进行分类，对图像进行遍历，通过重心判断元件的尺寸类型，对元件进行标识；4)最后通过相似度识别方法与图像边界圆检测方法对所标识的元件进行识别。本发明通过数字图像处理以及模式识别的相关知识，对电气工程图中的元件进行检测以及识别，只要通过不多的修改，就可以在相似的课题中进行应用，因而对其他研究领域也具有一定的启发性意义。

技术领域

本发明涉及一种电气工程图中的元件符号检测与识别方法，属于图像处理以及模式识别的技术领域。

背景技术

随着数字图像处理研究的不断深入，计算机视觉领域越来越多新难课题随之而来。而如果可以将这些现实问题数字化，人们便可以通过计算机的强大处理能力解决这些问题。其中，由于电气工程图的数字化的需要以及人工输入缓慢的特点，如何运用数字图像处理的知识，对这个过程实现更加便捷的自动化高精度的输入便成为了一个很重要的课题。

将一副图像进行数字化表示后(根据原图彩色/灰白等特点会有不同的表示方法)，一副模拟的图像会转变成一个二维的矩阵。而处理图像的算法类似于处理数字信号的离散算法，唯一的不同是处理图像的算法是处理数字信号算法的二维形式。通过运用这些算法我们可以对图像进行一定的处理，比如可以通过均值滤波去消除椒盐噪声，可以通过区域分割算法对图像中感兴趣的部分进行所想要的分割和提取。在进一步的，在传统的算法的基础上，更多的融入机器学习的思想，通过有监督/无监督的机器学习对参数进行训练，这样的算法对于不同样本的适应性更好，相应的处理效果也更佳。从更长远的角度来说，数字图像处理领域的不断发展也为计算机视觉奠定了相应的理论基础，在以后无人机侦察，无人车驾驶，可疑人员步态识别等众多领域有着很广阔的应用。

从电气工程的角度来说，电气工程图图样众多，每个图中元件众多，而由于许多工程图是在千禧年甚至是之前完成的，这些电气工程图本身就缺乏相应的数字化版本，而新近的一些图纸由于跨不同图纸绘制平台，跨单位调度的一些问题也导致了缺乏相应的数字化版本。这些图纸如果用人工一个个输入完成，由于工作量巨大，耗费成本多。而且由于工作量大，强度高，导致可能出现的输入错误，以及因为这些错误导致迭代成本的增加不可小视。以上这些是此项研究的必要性。而通过对电气工程图的自动识别，有助于不同图纸跨平台的编辑，同时对于电网等单位来说，对于之前设计的电气图的自动化，有助于之后电网大数据等研究的进一步开展，这是该研究的重要性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种电气工程图中的元件符号检测与识别方法。

发明概述：

一种电气工程图中的元件符号检测与识别方法，包括图像预处理、元件位置提取、元件分离、元件标识和元件的识别。本发明通过数字图像处理以及模式识别的相关知识，对电气工程图中的元件进行检测以及识别。本发明所述的方法不仅仅应用于电气工程图中元件的检测和识别，只要通过不多的修改，就可以在相似的课题中进行应用，因而对其他研究领域也具有一定的启发性意义。

本发明的技术方案如下：

一种电气工程图中的元件符号检测与识别方法，包括以下几个步骤：

1)对原始电气工程图的图像进行二值化处理、去噪处理；

2)对步骤1)处理后的图像采用霍夫变换、基于区域因子的图像填充手段以及开运算处理，对所述图像中元件的位置进行检测并提取；

3)通过连通区域的思想对元件进行分类，对图像进行遍历，通过重心判断元件的尺寸类型，对元件进行标识；所述连通区域思想是指一个像素，如果和其它相邻像素相连接，则认为它们是连通的；