[发明专利]基于多特征模式匹配和模式分类的刀闸分合状态识别方法

权利要求书

1.一种基于多特征模式匹配和模式分类的刀闸分合状态识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用红外热成像仪和摄像机获取待识别刀闸的图像状态信息，并传输至变电站视频监控系统；

(2)通过变电站视频监控系统，提取待识别刀闸的静态图像；

(3)对提取的刀闸静态图像进行预处理，对于摄像机获取的图像，先将图像灰度化，再采用灰度拉伸方法提高图像对比度；对于红外热成像仪获取的红外图像，将其像素灰度减去上一行或同一行的灰度均值，以提高图像的信噪比；

(4)通过CPU处理器对图像进行识别：

4.1)根据图像的灰度边缘特征、灰度区域特征、颜色特征、纹理特征以及几何形状特征，识别运算图像是否存在明显断开点，判断可见断口刀闸是否处于断开状态；

4.2)根据红外图像上是否存在刀闸剧烈升温的表现，判断可见断口刀闸是否处于开合不到位状态；

4.3)根据红外图像上刀闸表面温度场的分布情况，判断不可见断口刀闸是否处于未接通或接通不到位状态；

(5)将刀闸状态的判断结果通过网络通讯模块传输给调度台系统。

2.根据权利要求1所述的基于多特征模式匹配和模式分类的刀闸分合状态识别方法，其特征在于，所述的步骤4.1)中，CPU处理器通过以下算法对图像进行识别：

a)基于连通区域的识别算法，判断刀闸的动触头和静触头是否接触；当图像上动触头部分像素与静触头部分像素连通，表示动触头与静触头接触，即刀闸处于闭合状态；动触头部分像素与静触头部分像素不连通，表示动触头与静触头分离，即刀闸处于断开状态；

b)基于边界闭合的识别算法，通过边缘提取算法得到待识别刀闸的边界轮廓，当待识别刀闸中只包括动触头和静触头，图像中有两条封闭边界即表示刀闸处于断开状态；图像中只有一条封闭边界动即表示刀闸处于闭合状态；当待识别刀闸中除了动触头、静触头，还包括其他部件时，图像中只存在一条封闭边界且封闭边界围成的区域内不存在孔，即表示刀闸处于断开状态；图像中在外封闭边界所围成的区域里面还存在一条内封闭边界，即表示刀闸处于闭合状态；

c)基于Hough变换检测直线的识别算法，通过检测闸刀片边缘直线与底座边缘直线之间的夹角来识别刀闸分合状态；

d)基于多特征的模式匹配和模式分类的识别方法，增加其他多个特征参数，包括矩、字符串描述符、形状数、边界的角点或拐点，并将这些特征参数形成模式矢量，利用模式识别的各种技术进行模式匹配和分类，以增强识别的可靠性和抗噪声性。