[发明专利]一种基于计算机视觉的电气接线图识别系统和方法

说明书

本申请涉及一种基于计算机视觉的电气接线图识别系统和方法，其中，该系统包括图元检测模块、文本提取模块、文本关联模块和信息匹配模块，具体地，图元检测模块对电气接线图进行目标检测，得到电气接线图中的图元；文本提取模块对电气接线图进行文字提取，得到电气接线图中的文字；文本关联模块将图元检测模块检测到的图元的检测框，与文本提取模块提取到的文字的文本框进行中心点匹配；信息匹配模块对电气接线图中的母线进行模板匹配。通过本申请，解决了如何对电气接线图进行自动化识别的问题，实现了电气接线图识别的自动化，级联嵌套了多个不同任务的系统模块，提高了识别的速度和准确度。

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种基于计算机视觉的电气接线图识别系统和方法。

背景技术

近年来随着经济社会的发展，配电网发展速度与电力用户供电需求、配网精益管理需要的矛盾越发突出。如何保障配网安全运行和用户可靠供电为核心，开展配网数据源端治理、末端融合，打通配网信息“断头路”，通过对数据的深度挖掘分析，实现配网工作的可观、可判、可控，是今后配网管理模式新的发展方向。

传统的接线图图纸绘制和管理工作对电网工作人员有很高的要求，如：调度运维人员需要采用人工绘制、录入的方式，参考厂站接线图设计原图绘制画面并开展电气设备建模工作，但由于图形样式复杂，设备类型众多，导致维护工作繁琐，极易出现属性缺失、关联错误、连接线虚接等情况。因此，传统配网接线图纸绘制的方式，很有可能导致厂站接线图缺乏规范，进而产生潜在风险；同时由于网络新建、旧线改造、方式变更、检修等原因导致主接线的元件组成、连接方式经常发生变化，要做到厂站接线图的实时更新需要付出高昂的人工成本和管理成本。

目前针对相关技术中如何对电气接线图进行自动化识别的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于计算机视觉的电气接线图识别系统和方法，以至少解决相关技术中如何对电气接线图进行自动化识别的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种基于计算机视觉的电气接线图识别系统，所述系统包括图元检测模块、文本提取模块、文本关联模块和信息匹配模块；

所述图元检测模块，用于对电气接线图进行目标检测，得到所述电气接线图中的图元；

所述文本提取模块，用于对所述电气接线图进行文字提取，得到所述电气接线图中的文字；

所述文本关联模块，用于将所述图元检测模块检测到的图元的检测框，与所述文本提取模块提取到的文字的文本框进行中心点匹配；

所述信息匹配模块，用于对所述电气接线图中的母线进行模板匹配。

在其中一些实施例中，对电气接线图进行目标检测包括：

通过基于RPN区域候选网络算法的模型，对电气接线图进行目标检测；或者，通过基于yolov5目标检测网络算法的模型，对电气接线图进行目标检测。

在其中一些实施例中，对所述电气接线图进行文字提取，得到所述电气接线图中的文字包括：

通过基于DBNet文本检测算法的模型，对所述电气接线图进行文字提取，得到所述电气接线图中的文字。

在其中一些实施例中，通过基于DBNet文本检测算法的模型，对所述电气接线图进行文字提取，得到所述电气接线图中的文字包括：

使用CNN网络提取层提取所述电气接线图的图像特征，通过特征金字塔将所述图像特征进行特征融合；

基于所述特征融合后的特征图，通过可微分的二值化算法计算得到二值特征图，在所述二值特征图上生成所述电气接线图中文字的文本框。

在其中一些实施例中，将所述图元检测模块检测到的图元的检测框，与所述文本提取模块提取到的文字的文本框进行中心点匹配包括：