[发明专利]一种页岩气田生产场站UPS指示灯状态的自动识别方法

权利要求书

1.一种页岩气田生产场站UPS指示灯状态的自动识别方法，其特征在于：包括依次进行的以下步骤：

步骤1：采集包含UPS指示灯的三个指示灯的原始图像；

步骤2：对原始图像进行图像波段变换，分离出至少一个单波段图像；

步骤3：对分离出的所有单波段图像分别进行霍夫圆检测，每个单波段图像确定一组圆心坐标；

步骤4：对分离出的所有单波段图像分别进行图像直方图统计，在单波段图像和/或原始图像中确定出至少一组圆心坐标；

步骤5：将步骤3和步骤4中确定的所有组的圆心坐标合并到一起，并对合并后的所有圆心坐标进行直线拟合，根据直线拟合结果一一识别出三个指示灯对应的区域；

步骤6：选择一个单波段图像，在原始图像或选择的单波段图像上根据找出的三个指示灯区域的亮度值，判断出处于亮灯状态的指示灯；

所述步骤5主要包括依次进行的以下步骤：

步骤5-1：在所有图像中构造统一的二维直角坐标系，将步骤3和步骤4中确定的所有组的圆心坐标合并到一起；

步骤5-2：并对合并后的所有圆心坐标进行直线拟合，求出拟合的直线方程；

步骤5-3：将图像在坐标系中按宽度三等分划分成三个等宽等高的三分矩形，计算合并后的所有圆心距离每个三分矩形中心的距离，判断出每个圆心归属的三分矩形区域；计算每个三分矩形区域内的所有圆心的平均x坐标，依据直线方程和平均x坐标确定一个平均y坐标，进而在每个三分矩形内确定一个平均点。

2.根据权利要求1所述的一种页岩气田生产场站UPS指示灯状态的自动识别方法，其特征在于：所述步骤2具体为，将采集到的UPS指示灯的原始图像进行图像波段变换，在波段变换后的图像中分离出蓝色单波段图像、绿色单波段图像和红色单波段图像三个单波段图像。

3.根据权利要求1所述的一种页岩气田生产场站UPS指示灯状态的自动识别方法，其特征在于：所述步骤4主要包括依次进行的以下步骤：

步骤4-1：对步骤2中分离出来的所有单波段图像进行图像直方图统计，每幅单波段图像得到一幅直方图，获取每幅直方图中峰值对应的像素值，在每幅单波段图像中根据该单波段图像的直方图峰值的像素值确定一个预设阈值m；

步骤4-2：置空每幅单波段图像中像素值小于该单波段图像的预设阈值m的像素，然后消除图像背景，保留目标边界；

步骤4-3：对消除了背景的图像进行形态学分析，做图像的闭操作，剔除图像噪声，保留目标特征；

步骤4-4：对保留了目标特征的图像进行图像边界查找，查找出目标边界，对查找到的目标边界进行最小外接圆拟合，构造出外接圆的圆心，并记录构造出的圆心和半径。

4.根据权利要求3所述的一种页岩气田生产场站UPS指示灯状态的自动识别方法，其特征在于：所述每幅单波段图像的预设阈值m是该单波段图像中直方图峰值对应的像素值的一半。

5.根据权利要求1所述的一种页岩气田生产场站UPS指示灯状态的自动识别方法，其特征在于：所述步骤4主要包括依次进行的以下步骤：

步骤4-1：对步骤2中分离出来的所有单波段图像进行图像直方图统计，每幅单波段图像得到一幅直方图，获取每幅直方图中峰值对应的像素值，在每幅单波段图像中根据该单波段图像的直方图峰值的像素值确定一个预设阈值m’；

步骤4-2：置空原始图像中像素值小于预设阈值m’的像素，然后消除图像背景，保留目标边界；

步骤4-3：对消除了背景的图像进行形态学分析，做图像的闭操作，剔除图像噪声，保留目标特征；

步骤4-4：对保留了目标特征的图像进行图像边界查找，查找出目标边界，对查找到的目标边界进行最小外接圆拟合，构造出外接圆的圆心，并记录构造出的圆心和半径。

6.根据权利要求5所述的一种页岩气田生产场站UPS指示灯状态的自动识别方法，其特征在于：所述原始图像的预设阈值m’是所有单波段图像中直方图峰值对应的像素值的一半的最小值。