[发明专利]变电站功能型保护压板投退状态辨识方法

说明书

变电站功能型保护压板投退状态辨识方法，包括如下步骤：采集包含所有压板的屏柜彩色图像；截取压板区域并进行图像校正；采用多策略分割融合方法提取有效压板区域；获取目标区域内有效压板的方向角和宽长比形态特征，辨识压板投退状态。本发明方法解决了因拍照角度而出现图像畸变，以及因屏幕背景复杂、受光照影响产生阴影导致的辨识率较低的问题。通过本发明能够准确而快速地辨识各种复杂背景干扰下的压板投退状态，有效提高变电站运维工作的效率，有助于减少安全隐患。

技术领域

本发明涉及电力设备状态识别技术领域，具体涉及一种变电站功能型保护压板投退状态辨识方法。

背景技术

随着经济的快速发展，社会对电能的需求越来越大，对变电站的运行和维护也提出了更高的要求。为保证变电站安全稳定运行，定期巡检变电站二次设备的工作状态是重点工作。保护压板作为二次设备巡检的重要内容，依靠传统的人工检测已难以满足智能化的要求。而且人工巡检常因视觉疲劳、记忆错误等原因出现错检、漏检的现象，导致存在安全隐患。为此，发展基于新技术的变电站保护压板投退状态辨识方法，构建变电站智能运维系统部署方案已是当务之急。目前，基于图像处理的智能变电站保护压板状态辨识已有一定的研究，但当前研究常忽略对压板图像的分割，尤其是对背景干扰较大的压板图像，难以保证较高的辨识准确率。因此，研究可靠的变电站功能型保护压板图像的分割与辨识方法，具有重要的理论与实际意义。

发明内容

为解决因拍照角度而出现图像畸变，以及因屏幕背景复杂、受光照影响产生阴影等导致的辨识率较低的问题，本发明提供一种变电站功能型保护压板投退状态辨识方法，能够准确而快速地辨识各种复杂背景干扰下的压板投退状态，有效提高了变电站运维工作效率，有助于减少安全隐患。

本发明采取的技术方案为：

变电站功能型保护压板投退状态辨识方法，包括以下步骤：

S1：通过移动端设备采集包含所有压板的屏柜彩色图像；

S2：对采集的彩色图像进行预处理，截取并校正图像中的压板区域；

S3：基于多阈值和K均值聚类的多策略分割融合方法，提取有效压板区域，并进行形态学处理；

S4：计算有效压板区域的方向角和宽长比形态特征，分别辨识两种特征对应的压板状态，融合两种压板状态结果确定压板最终投退状态。

S2包括以下步骤：

s21：对采集的彩色图像进行预处理，标记包含所有压板区域的四边形四个顶点；

s22：截取包含所有压板的四边形区域，去除屏柜无效区域；

s23：采用透视变换对压板区域进行校正。

S3包括以下步骤：

s31：将校正后压板图像分别转换到HSV颜色空间和Lab颜色空间；

s32：对HSV颜色空间压板图像进行多阈值分割，对Lab颜色空间压板图像进行K均值聚类分割；

s33：首先对两种分割方式处理结果图进行中值滤波，然后进行区域融合，得到完整的有效压板区域；

s34：通过对有效压板区域进行形态学处理，去除噪声和小连通区域。

s31包括以下步骤：

s311：将RGB颜色空间压板图像转换到HSV颜色空间，按照公式(1)计算HSV颜色空间压板图像H分量值，公式(1)如下：

式中：R、G、B分别为红、绿、蓝色通道值，max为R、G、B中最大值，min为R、G、B中最小值；

s312：将RGB颜色空间压板图像转换到Lab颜色空间。