[发明专利]一种基于二维码的变电站设备抄表系统及其抄表方法

摘要

本发明涉及一种基于二维码的变电站设备抄表系统及其抄表方法，属于数据采集和图像处理技术领域，包括：为变电站中需要抄表的设备信息加入二维码；采集二维码信息、模板图像以及模板图像中的二维码的3个位置探测图形和1个校正图形的中心点位置放在服务器的模板库中；手持抄表终端扫描二维码，生成二维码信息报文，自动判断并抓取满足质量要求的图像；将图像和二维码信息上传至服务器；采用具有鲁棒性的视角修正方法将图像调整为正视角度图像；仪表识别系统识别仪表读数，将读数及设备信息传至数据库。该发明能保证仪表图像采集的质量，有效解决了的因不清晰图像导致图像识别系统失效的问题。采用自适应的视角修正方法，使本发明具有鲁棒性。

主权项

1.一种采用变电站设备抄表系统的变电站设备抄表方法，该系统包括多个二维码图标、手持式抄表终端及服务器；其特征在于，包括以下步骤：S1：根据变电站中需要抄表的设备信息构建二维码，并将该二维码张贴在该设备读表区域附近；S2：在服务器中存储有每个需要抄表的变电站设备的二维码信息，和模板图像，模板图像是在现场对二维码及仪表拍摄的正视图，每张模板图像中含有完整的二维码图像及仪表图像；每个模板图像与对应的二维码图标、模板图像中二维码图像的3个位置探测图形的中心点位置和二维码图像的1个校正图形的中心点位置，三者一一对应；S3：手持式抄表终端扫描待抄表设备的读表器及二维码，对自动拍摄的每一帧图像中二维码进行判别，当二维码识别成功时，自动判断满足质量要求的图像，生成该帧图像的二维码信息，并给对该帧图像命名及保存；S4：将图像和二维码信息上传至服务器；S5：在服务器端的视角修正模块采用具有鲁棒性的视角修正方法将图像调整为正视角度图像：具体包括先采用自适应法找出待识别图像中二维码图像的3个位置探测图形的中心点位置和1个校正图形的中心点位置，再根据模板图像中二维码图像的3个位置探测图形的中心点位置，和1个校正图形的中心点位置，得到待识别图与模板图像之间的变换矩阵，将待识别校正为正视角度图像；S6：服务器端的仪表读数识别模块识别校正后的正视角度图像中的仪表读数，并将读数及相应的设备信息传至数据库保存；所述步骤S2和S5中二维码图像的3个位置探测图形的中心点位置的查找，具体步骤为：1)将二维码图像二值化，初步给定组成二维码图像的位置探测图形的模块宽度比例关系，其中，L₀，L₁，L₂，L₃，L₄为相邻模块5条黑白间隔的线段长度，RT₁，RT₂，RT₃，RT₄为比例关系初值，迭代的步长为S₁；2)对图像横向扫描，找出图片中所有满足比例关系的相邻五条黑白间隔线段，记录每个相邻五条线段的中间线段的中点坐标，存放在集合M中，记录这些点所在线段的长度，存放在集合N中；3)对集合M中的点进行分群；找出集合N中的最小值为Wmin，群里的每个点相互之间的距离为Dj，满足Dj≤Wmin；4)选取每个群里的点的中心点为该群融合后的点；5)从融合后的点集合中，找出位置探测图形的中心点；6)判断最终符合条件的点个数是否为3个，若为3个，则找到二维码图像的3个位置探测图形的中心点，结束迭代过程，记录下3个点的坐标位置；若大于3个点，将比例关系设置更接近标准值，即：RT1＝RT1+S1,RT2＝RT2‑S1,RT3＝RT3+S1,RT4＝RT4‑S1若少于3个点，比例关系设置宽松，即RT1＝RT1‑S1,RT2＝RT2+S1,RT3＝RT3‑S1,RT4＝RT4+S1清空集合M、集合N，重复步骤2)～6)，直到找到3个位置探测图形中心点。