[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

说明书

本发明一种页岩气田生产场站UPS指示灯状态的自动识别方法，涉及指示灯视觉识别领域，采用霍夫圆检测目标图像，分离并记录所有的目标圆的圆心，同时采用图像直方图统计出目标图像并拟合边界的最小外接圆，融合霍夫圆检测和直方图统计拟合的圆进行直线拟合，然后进行三个三分矩形内指示灯查找，最后针对三个三分矩形内的指示灯进行像素亮度判断，专门用于UPS指示灯的检测，结果准确，误差率小，解决了现有技术由于UPS指示灯上端的中文字符的影响，无法较好地应用到识别UPS指示灯上的问题。

技术领域

本发明涉及指示灯视觉识别领域，特别涉及一种页岩气田生产场站UPS指示灯状态的自动识别方法。

背景技术

在现在的页岩气场站，有很多UPS指示灯，UPS指示灯用以知识电路的状态，一般的UPS指示灯含有三个指示灯，分别为运行指示灯、通信指示灯和报警指示灯，指示灯中文字符位于灯的正上方。处于运行状态时，运行指示灯呈现绿色，此时通讯指示灯和报警指示灯呈现灰色；处于通讯状态时，通讯指示灯呈现绿色，此时运行指示灯和报警指示灯呈现灰色；处于报警状态时，报警指示灯呈现绿色，此时运行指示灯和通讯指示灯呈现灰色。

在页岩气场站用智能眼镜进行智能巡检或用摄像头抓拍采集UPS设备图像，并对采集到的图像进行智能图像检测分析，利用该方法可以自动检测出UPS指示灯状态。但是由于UPS指示灯上端的中文字符通常也会被检测到并对检测结果产生一定影响，因此现有的图像检测识别分析技术无法较好地应用到识别UPS指示灯上。

发明内容

本发明的目的在于：提供了一种页岩气田生产场站UPS指示灯状态的自动识别方法，采用霍夫圆检测目标图像，分离并记录所有的目标圆，同时采用图像直方图统计出目标图像并拟合边界的最小外接圆，融合霍夫圆和直方图拟合的圆进而进行像素亮度判断，解决了现有技术由于UPS指示灯上端的中文字符的影响，无法较好地应用到识别UPS指示灯上的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种页岩气田生产场站UPS指示灯状态的自动识别方法，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。

这里我们用霍夫圆检测和图像直方图统计两种方法分别拟合出图像中UPS指示灯的各个指示灯的圆形，然后将两种方法拟合的圆合并，由于这两种方法单独拟合都存在一定的问题，具体来说，霍夫圆检测是基于图像梯度检测图像中存在的近似圆的边界，那么在应用到识别UPS指示灯时，由于UPS指示灯的每个指示灯上面有对应的文字，而文字的边界也近似圆，因此霍夫圆检测可能会将文字边界检测识别出来，造成识别的误差；对于图像直方图统计，由于其是在进行灰度图像的变换后进行边缘检测来检测图像中的图像边界，受背景光干扰的因素会检测出多余的目标对象，有时多个目标像素连通在一起，会产生误检测。

本发明中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，将霍夫圆和图像直方图两种方法检测出的圆进行合并，并且对合并后的圆心进行直线拟合，由于两中方法的误差圆不同，因此在合并后拟合的直线和真实的直线误差更小。