[发明专利]高压双柱式隔离开关开合状态图像识别方法

权利要求书

1.一种高压双柱式隔离开关开合状态图像识别方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)利用摄像头拍摄双柱式隔离开关，并在双柱式隔离开关的监视图像中设定一个矩形的开合识别区域，使得双柱式隔离开关的动导电管、静导电管都位于开合识别区域内，并且在开合识别区域内，双柱式隔离开关的像素面积占比大于80％；

在开合识别区域中划定两个标定区域A、B，并且在双柱式隔离开关闭合时，双柱式隔离开关的动导电管、静导电管在标定区域A内的像素面积占比为100％；

2)双柱式隔离开关闭合时，截取一张开合识别区域的图像，并将该图像定义为基准图像，并对基准图像的标定区域A实施三值灰度处理，对基准图像的标定区域B实施二值灰度处理，得到基准图像的标定区域A灰度图及基准图像的标定区域B灰度图；

3)对基准图像的标定区域A灰度图及基准图像的标定区域B灰度图分别实施拟合计算；

标定区域A灰度图的拟合计算公式为：

如果Ft_A,min≤Ft_A,i≤Ft_A,min+Δe，则令Fg_A,i＝0；

如果Ft_A,min+Δe＜Ft_A,i≤Ft_A,min+Δd+Δe，则令Fg_A,i＝1；

如果Ft_A,min+Δd+Δe＜Ft_A,i≤Ft_A,min+2×Δd+Δe，则令Fg_A,i＝2；

如果Ft_A,min+2×Δd+Δe＜Ft_A,i≤Ft_A,max，则令Fg_A,i＝0；

1≤i≤m

其中，Fg_A,i为标定区域A中的第i个像素点的Fg值，Ft_A,i为标定区域A中的第i个像素点的灰度值，Ft_A,min为标定区域A中的所有像素点的最小灰度值，Ft_A,max为标定区域A中的所有像素点的最大灰度值，为双柱式隔离开关的动导电管、静导电管在开合识别区域内的像素面积占比,m为标定区域A中的像素点总数；

标定区域B灰度图的拟合计算公式为：

如果Ft_B,min+Δf＜Ft_B,j≤Ft_B,max-Δf，则令Fg_B,j＝1，反之则令Fg_B,j＝0；

Δf＝(Ft_B,max-Ft_B,min)×(1-β)/2

1≤j≤n

其中，Fg_B,j为标定区域B中的第j个像素点的Fg值，Ft_B,j为标定区域B中的第j个像素点的灰度值，Ft_B,min为标定区域B中的所有像素点的最小灰度值，Ft_B,max为标定区域B中的所有像素点的最大灰度值，β为双柱式隔离开关的背景在标定区域B内的像素面积占比，n为标定区域B中的像素点总数；

4)计算基准图像的标定区域A连接百分比值，及基准图像的标定区域B背景百分比值；

标定区域A连接百分比值及标定区域B背景百分比值的计算公式为：

rA＝SFg_A,1/SFg_A,2

rB＝SFg_B,1/SFg_B,2

其中，rA为标定区域A连接百分比值，rB为标定区域B背景百分比值，SFg_A,1为标定区域A中的Fg值为1的像素点的数量，SFg_A,2为标定区域A中的Fg值为2的像素点的数量，SFg_B,1为标定区域B中的Fg值为1的像素点的数量，SFg_B,2为标定区域B中的Fg值为0的像素点的数量；

5)利用基准图像的标定区域A连接百分比值，及基准图像的标定区域B背景百分比值，对开合识别区域中的实时图像进行识别，识别方法为：

采集开合识别区域的实时图像，并对所采集的实时图像的标定区域A实施三值灰度处理，对所采集的实时图像的标定区域B实施二值灰度处理，得到实时图像的标定区域A灰度图及实时图像的标定区域B灰度图；再采用步骤3)的标定区域A灰度图拟合计算公式对实时图像的标定区域A灰度图实施拟合计算，并采用步骤3)的标定区域B灰度图拟合计算公式对实时图像的标定区域B灰度图实施拟合计算，然后再采用步骤4)的标定区域A连接百分比值及标定区域B背景百分比值的计算公式，计算出实时图像的标定区域A连接百分比值，及实时图像的标定区域B背景百分比值；

如果fabs(rA₀/rA_t-1)≤l并且fabs(rB₀/rB_t-1)≤l，则判定双柱式隔离开关的工作状态为闭合；

如果fabs(rA₀/rA_t-1)＞l，则判定双柱式隔离开关的工作状态为断开；

如果fabs(rA₀/rA_t-1)≤l并且fabs(rB₀/rB_t-1)＞l，则判定为识别失败；

其中，rA₀为基准图像的标定区域A连接百分比值，rB₀为基准图像的标定区域B背景百分比值，rA_t为实时图像的标定区域A连接百分比值，rB_t为实时图像的标定区域B背景百分比值，l为可靠度，l的取值为5％，fabs为取绝对值函数。