[发明专利]一种适用于电力作业机器人的呼吸器状态识别方法

说明书

本发明公开了一种适用于电力作业机器人的呼吸器状态识别方法，所述方法包括对场景中的呼吸器进行定位和呼吸器颜色识别，通过电力作业机器人图像采集装置获取可见光图像，利用图像预处理、目标定位、颜色识别等技术对呼吸器图像进行处理，识别呼吸器中每个颜色所占比例，从而分析出呼吸器当前状态；由于呼吸器颜色较为单一，目前只有红、蓝、白、橙四种颜色，所以本发明默认输出这四种颜色所占比例，如存在特殊颜色呼吸器可通过修改配置参数即可完成设定，通过颜色比例，分析出呼吸器当前状态。本发明成本低，对呼吸器外观、颜色没有特定要求，响应速度快，配合电力作业机器人，可持续监测呼吸器状态。

技术领域

本发明涉及图像处理和电力智能巡检领域，将图像处理技术应用于电力智能巡检中，具体的说是一种适用于电力作业机器人的呼吸器状态识别方法。

背景技术

呼吸器也称为变压器吸湿器、变压器干燥器，电网中使用的大中型变压器一般都会配备有呼吸器，是一种装有变色硅胶等吸湿剂材料的玻璃容器，其作用为吸附空气中进入油枕胶囊、隔膜中的潮气，消除和干燥由于变压器油温的变化而进入变压器油枕胶囊的空气中的杂物和潮气，以免变压器受潮，保证变压器油的绝缘强度。

目前呼吸器状态识别，大部分都是基于各种传感器检测装置，不仅对变压器呼吸器的构造有特定要求，而且每个呼吸器都需要配备传感器检测装置，这种检测装置除了需要传感器采集数据外，还需要处理器(如嵌入式处理器)对采集到的数据进行处理并进行上传，显然，这种检测装置大大增加了呼吸器的造价成本。

利用图像处理技术的相关方法，大都是对原始图像在单一颜色空间计算，忽略了呼吸器颜色随环境变化所带来的差异，计算结果往往和实际情况偏差很大。

近年来，随着科技的发展，以变电站移动数据采集器为代表的变电站移动式巡检装置陆续出现，实现自动完成变电站日常设备巡视、红外测温、操作前后设备状态检查等工作，从而大大提高对变电站设备巡视的工作效率和质量，降低人员劳动强度和工作风险，提升变电站智能化水平，为变电站无人巡检提供强大的技术支撑，变电站智能机器人已经成为变电站设备巡检的重要辅助手段。

发明内容

为了克服现有技术上的不足，本发明提供一种适用于电力作业机器人的呼吸器状态识别方法，借助于电力作业机器人现场拍摄的包含呼吸器的场景图像，对设备不需要做任何改造；利用图像处理技术对呼吸器图像进行校正，并在多个颜色空间进行颜色统计，整个过程更加趋于实际情况、更加稳定；最终通过颜色比例决策判断是否需要更换硅胶，持续监测呼吸器状态。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种适用于电力作业机器人的呼吸器状态识别方法，其特征在于包括以下步骤：

(1-1)采集并标定呼吸器并保存相关信息，保存的相关信息包括呼吸器位置、呼吸器图像、呼吸器图像特征和呼吸器图像特征向量；

(1-2)采集场景图像中呼吸器当前时刻的图像为待检测图像；

(1-3)提取步骤(1-2)中待检测图像的特征并计算待检测图像的特征向量，与步骤(1-1)中呼吸器图像特征和呼吸器图像特征向量进行特征匹配，得到呼吸器子图像；

(1-4)针对步骤(1-3)中呼吸器子图像做图像预处理计算，得到预处理的呼吸器子图像；

(1-5)针对步骤(1-4)中预处理图像做状态分析，得出场景图像中呼吸器的当前状态。

所述步骤(1-1)和(1-3)中所述的呼吸器图像特征为快速鲁棒特征(SURF)，呼吸器图像特征向量和待检测图像的特征向量的计算步骤为：

(2-1)构建高斯金字塔尺度空间：通过Hessian矩阵求得输入图不同解析度下的表示，Hessian矩阵为：