(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210711493.4 (22)申请日 2022.06.22 (71)申请人 中国电力科 学研究院有限公司 地址 100192 北京市海淀区清河小营东路 15号 申请人 国家电网有限公司 　 国网辽宁省电力有限公司朝阳 供电 公司 (72)发明人 李文琢　张金虎　赵娜　刘筱萍　 李亚蕾　李昂　纪欣　崔旭　 姜佳宁　王化鹏　张炜　张海燕　 沈艳　徐歆　徐静　万泽鹏　 (74)专利代理 机构 北京中巡通大知识产权代理 有限公司 1 1703 专利代理师 孟大帅(51)Int.Cl. G06V 30/422(2022.01) G06V 20/52(2022.01) G06V 20/62(2022.01) G06V 30/146(2022.01) G06V 30/148(2022.01) G06V 30/18(2022.01) (54)发明名称 监控画面电力图元自动标识及修正方法、 系 统及存储介质 (57)摘要 一种监控画面电力图元自动标识及修正方 法、 系统及存储介质， 方法包括： 创建电力图元典 型模板库， 载入到电力监控系统中； 在电力监控 系统的监控画面上进行感兴趣区域提取； 在感兴 趣区域内， 通过图像模板匹配进行电力图元的自 动识别及定位， 对搜索到的匹配电力图元， 确定 对应电力图元 典型模板库中的类型， 确定最优图 元区域； 在最优图元区域内， 根据已识别电力图 元的位置和方向， 按距离最近原则自动确定电力 图元调度编号的位置， 并通过图像处理技术自动 匹配识别电力图元调度编号信息； 对电力图元通 过图像模板匹配获取到的识别及定位信息、 电力 图元调度编号信息交互修正， 并在模板图像中可 视化地显示。 本发明能够提高图元检测 效率， 规 避识别信息错 误。 权利要求书5页 说明书15页 附图3页 CN 115116083 A 2022.09.27 CN 115116083 A 1.一种监控画面电力图元自动标识及修 正方法， 其特 征在于， 包括： 创建电力图元典型模板库， 载入到电力监控系统中； 在电力监控系统的监控画面上通过图像处 理技术进行感兴趣区域 提取； 在提取到的感兴趣区域内， 在电力图元典型模板库中通过图像模板匹配进行电力图元 的自动识别及定位， 对搜索到的匹配电力图元， 确定电力图元对应电力图元典型模板库中 的类型， 确定最优图元区域； 在最优图元区域内， 根据已识别电力图元的位置和方向， 按距离最近原则自动确定电 力图元调度编号的位置， 并通过图像处 理技术自动匹配识别电力图元调度编号信息； 对电力图元通过图像模板匹配获取到的识别及定位信 息、 通过图像处理技术匹配识别 出的电力图元调度编号信息交 互修正， 并在模板图像中可视化 地进行显示。 2.根据权利要求1所述的监控画面电力图元自动标识及修正方法， 其特征在于， 所述创 建电力图元典型模板库的步骤， 对于同一类型 的电力图元， 从监控界面上裁剪获得所需识 别电力图元的截图文件； 对于存在多种展示状态的电力图元， 覆盖区域存在差异， 逐一创建 对应的图元模板， 并选择最大覆盖区域按类别保存到电力图元典型模板库中。 3.根据权利要求1所述的监控画面电力图元自动标识及修正方法， 其特征在于， 所述在 电力监控系统的监控画面上通过图像处 理技术进行感兴趣区域 提取的步骤， 包括： 图像灰度二 值化处理、 中值滤波处 理、 轮廓提取以及轮廓裁 剪； 所述图像灰度二值化处理包括： 首先结合监控界面图像的灰度分布特点， 采用加权平 均法把彩色图像转换为灰度图像， 其次， 根据计算得到的全局自适应阈值实现图像的二值 化； 所述中值滤波处理包括： 将每一像素点的灰度值设置为该点某邻域窗口内的所有像素 点灰度值的中值， 消除孤立的噪声点， 保留监控画面图像的边 缘特征； 所述轮廓提取包括： 设定感兴趣区域的像素值为1， 其它像素值为0， 从图像的边缘由外 到内， 检测像素值从0变为1的所有边界点得到外轮廓像素集合， 根据监控信息区域的目标 画面先验知识， 对外轮廓像素集 合进行筛 选， 去除提取的错 误外轮廓像素； 所述轮廓裁剪包括： 在图像主轴90 °范围内将待判断图像按照一定的间隔进行旋转， 并 记录每次旋转后外接矩形的参数， 通过计算并比较面积得到最小外接矩形； 以及， 根据最小 外接矩形的顶点 坐标对监控画面进行裁 剪。 4.根据权利要求1所述的监控画面电力图元自动标识及修正方法， 其特征在于， 所述通 过图像模板匹配进行电力图元 的自动识别及定位的步骤， 在识别过程中， 电力图元 的位置 信息使用原始图像空间坐标进行记录， 再在电力监控系统的界面视图坐标空间中进行绘 制； 按照如下 方法进行视图坐标与图像坐标的相互转换： 假设原始图像的宽和高分别为 Iw和Ih， 视图显示框的宽和高分别为Vw和Vh； 按下式计算视图显示框与模板图像的宽度比例和高度比例： WidR＝Vw/I w HeiR＝Vh /Ih 如果WidR<HeiR， 则用W idR作为图像的等比例缩放 倍数ScaleRati o； 否则用HeiR作为图像的等比例缩放 倍数ScaleRati o；权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115116083 A 2按下式计算图像在界面显示框中的实际显示宽度和高度： ActW＝Iw*ScaleRati o ActH＝Ih*ScaleRati o 按下式计算图像在视图显示框 中居中显示 时， 在宽度方向和高度方向上可能的边缘留 白： BlankW＝(Vw‑ActW)/2 BlankH＝(Vh‑ActH)/2 将图像坐标(Ima geX,ImageY)与视图坐标(ViewX,ViewY)按下式进行相互转换： 视图坐标转换为图像坐标： ImageX＝int((ViewX–BlankW)/ScaleRati o) ImageY＝int((ViewY–BlankH)/ScaleRati o) 图像坐标转换为视图坐标： ViewX＝int(ImageX*ScaleRati o+BlankW) ViewY＝int(ImageY*ScaleRati o+BlankH)。 5.根据权利要求1所述的监控画面电力图元自动标识及修正方法， 其特征在于， 所述确 定电力图元对应电力图元典型模板库中的类型， 确定最优图元区域的步骤， 包括在监控信 息区域中依 次遍历像素， 每次截取与图元模板尺寸相同的子图， 并通过计算子图与模板图 像的匹配相似度得到与模板相似的区域； 利用模板匹配检测图元区域时， 针对一个电力图 元得到若干个候选区域的情况， 采用非极大值抑制方法筛 选并确定最优图元区域； 所述采用非极大值抑制方法筛选并确定最优图元区域的步骤包括： 根据位置匹配置信 度过滤掉小于匹配阈值的区域候选框； 计算局部匹配置信度最高的候选框与其他候选框的 交并比， 过滤掉交并比值大于重叠阈值的区域候选框； 通过迭代得到局部唯一最优区域位 置。 6.根据权利要求1所述的监控画面电力图元自动标识及修正方法， 其特征在于， 所述根 据已识别电力图元 的位置和方向， 按距离最近原则自动确定电力图元调度编号的位置， 并 通过图像处 理技术自动匹配识别电力图元调度编号信息的步骤， 包括： 调度编号的定位、 调度编号的分割以及调度编号的匹配识别； 所述调度编号的定位包括： 根据所获取的图元位置坐标信 息， 按两者间的相对位置关系依据仿射变换原 理获取编 号可能存在的位置信息， 在可能存在的位置上搜索匹配识别是否存在最邻近位置的编号图 符； 仿射变换的矩阵处 理公式如下： 式中， a11、 a12、 a21、 a22均为缩放因子， b1、 b2为平移因子； x0、 y0为图元位置坐标， x、 y为调度编号的位置坐标； 所述调度编号的分割包括： 结合监控画面中的 电力图元调度编号特点， 将编号区域二值化， 然后通过编号的水平权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115116083 A 3