(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 202111589662.3 (22)申请日 2021.12.23 (71)申请人 华南理工大 学 地址 510640 广东省广州市天河区五山路 381号 (72)发明人 萧文聪　余涛　王梓耀　王艺澎　 罗庆全　 (74)专利代理 机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 4 4245 专利代理师 冯炳辉 (51)Int.Cl. G06V 30/422(2022.01) G06V 30/148(2022.01) G06V 30/418(2022.01) G06V 30/19(2022.01)G06V 10/74(2022.01) G06K 9/62(2022.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种自动识别电力系统厂站接线图连接关 系的方法 (57)摘要 本发明公开了一种自动识别电力系统厂站 接线图连接关系的方法， 首先在 厂站接线图上进 行预处理操作， 将图元和文字涂白并把边框涂 白； 然后使用LSD直线检测算法对厂站接线图的 直线进行检测， 并筛选、 分类， 并对筛选分类后的 直线进行多步骤的合并处理， 得到完整的直线。 再按照完整直线之间的交点、 直线与母线的交点 进行切割， 得到独立的直线段。 接着对所有直线 段进行图元或其他直线 段端点的匹配， 得到初步 的连接线列表。 对连接线列表采取后处理的操 作， 包括过滤两个端点连接相同图元的连接线； 多次连接线剪枝； 将一些连接线重新连接上， 最 终输出识别出的连接线列表。 本发 明具有较高的 识别准确度与识别速度， 解决了厂站接线图人工 绘制繁琐易出错的问题。 权利要求书2页 说明书6页 附图11页 CN 114842494 A 2022.08.02 CN 114842494 A 1.一种自动识别电力系统厂站接线图连接关系的方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 1)图片预处 理： 在厂站接线图上将图元和文字 涂白及对厂站接线图的边框 涂白； 2)使用LSD直线检测算法对厂站接线图的直线进行检测， 并进行筛选和分类， 分类为水 平、 垂直直线； 3)对筛选和分类后的水平、 垂直 直线进行合并处 理， 得到完整的直线； 4)对步骤3)得到的完整直线按照水平直线与垂直直线的交点及垂直直线与水平母线 的交点进行切割， 得到独立的直线段； 5)对所有直线段进行图元或其它直线段端点的匹配， 得到初步的连接线列表； 6)过滤两个端点连接相同图元的连接线， 若过滤后， 厂站接线图的连接线已被全部识 别出来， 则无需执行后续的步骤 7)和步骤8)， 直接跳至步骤9)， 否则 必须执行后续的步骤 7) 和步骤8)； 7)多次连接线剪枝， 筛除因非标准图元的存在而出现的多余的连接线； 8)将一些因非标准图元的出现而导 致被切割的连接线重新连接上； 9)输出识别好的连接线列表， 即为最终的连接线列表， 包括水平连接线列表和垂直连 接线列表。 2.如权利要求1所述的一种自动识别电力系统厂站接线图连接关系的方法， 其特征在 于， 在步骤1)中， 根据图元和文字识别的结果在厂站接线图上对图元框和文字框进 行涂白， 排除厂站接线图中图元和文字对后续直线检测的干扰； 根据图元和文字识别的结果， 获得 识别出的图元和文字的位置信息， 找出厂站接线图的边界图元或文字， 并以边界图元或文 字为新的边界， 将边界外的部 分涂白， 消除图片边框， 排除图片原有边框对后续直线检测的 干扰。 3.如权利要求1所述的一种自动识别电力系统厂站接线图连接关系的方法， 其特征在 于， 在步骤2)中， 对LSD直线检测算法检测出的直线进行筛选、 分类的操作， 具体操作为： 从 检测出的直线中筛选出角度位于[ ‑5°,5°]和[85°,95°]区间的直线， 并分别分类为水平、 垂 直直线。 4.如权利要求1所述的一种自动识别电力系统厂站接线图连接关系的方法， 其特征在 于， 在步骤3)中， 对筛选、 分类后存在断裂、 分离的水平、 垂直直线， 根据直线两个端点的坐 标、 角度、 长度信息， 分别进 行两次合并直线的操作， 具体操作为： 第一次合并是合并平行且 只有一个端点相邻的直线， 第二次合并是合并平行且两个对应端点相邻的直线， 得到所有 的完整直线。 5.如权利要求1所述的一种自动识别电力系统厂站接线图连接关系的方法， 其特征在 于， 在步骤4)中， 根据水平直线与 垂直直线的交点， 将两条相交的水平直线和垂 直直线切割 成独立的直线段， 具体步骤为： 遍历所有水平直线和遍历所有垂直直线， 对水平直线i和垂 直直线j， 根据二者的位置信息， 判断二者是否相交， 若相交， 则根据二者的交点将水平 直线 和垂直直线切割成独立的直线段。 6.如权利要求1所述的一种自动识别电力系统厂站接线图连接关系的方法， 其特征在 于， 在步骤4)中， 根据垂直直线与水平母线的交点， 将垂直直线切割成独立的直线段， 具体 步骤为： 遍历所有垂 直直线和遍历所有母线， 对垂直直线i ’和水平母线j ’， 根据垂直直线i’ 与水平母线j ’的位置信息， 判断二者是否相交， 若相交， 则根据二者的交点将垂 直直线切割权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114842494 A 2成独立的直线段。 7.如权利要求1所述的一种自动识别电力系统厂站接线图连接关系的方法， 其特征在 于， 在步骤5)中， 对所有直线段进行图元或其它直线段端点的匹配， 具体操作为： 一条连接 线其中的一个端点只能与一个图元匹配， 或者与一条或多条连接线匹配， 因此遍历所有直 线段， 先尝试将直线段其中的一个端点与图元匹配， 匹配的规则为若直线段 的端点与图元 的距离小于 设定值， 则匹配成功， 若能匹配成功， 则对另一个端点进 行匹配； 若匹配失败， 尝 试与其它直线段的端点进 行匹配， 匹配规则为若一条直线段的某个端点与另一条直线段的 某个端点的距离小于设定值， 则匹配成功； 若一条直线段 的两个端点都能与图元或者其它 直线段的端点进行匹配， 则将这条直线段 添加进连接线列表中。 8.如权利要求1所述的一种自动识别电力系统厂站接线图连接关系的方法， 其特征在 于， 在步骤6)中， 筛除两个端点均连接相同图元的连接线， 具体操作为： 遍历所有 连接线， 得 到一条连接线的两个端点的连接关系， 若两个端点连接的图元相同， 则从连接线列表中删 除该条连接线。 9.如权利要求1所述的一种自动识别电力系统厂站接线图连接关系的方法， 其特征在 于， 在步骤7)中， 厂站接线图存在一些不需要被识别出的非标准图元， 而 连接这些非标准图 元的直线段也是不需要被识别出来的， 所以对连接线进 行了多次剪枝处理， 具体步骤为： 遍 历已有的所有连接线列表， 对连接线i ”， 若连接线i ”的两个端点中， 存在与直线 段j”的连接 关系， 若直线段j ”不存在于连接线列表中， 说明直线 段j”为不需要被识别出的直线段， 在连 接线i”中删除与直线段j ”的连接关系； 若连接线i ”删除与直线段j ”的连接关系后， 连接线 i”的某个端点与图元或者其它直线段都不存在连接 关系， 则说明连接线i ”也是不需要被识 别出的直线段， 此时应删除连接线i ”； 上述过程为一次连接线剪枝的过程， 进 行多次连接线 剪枝， 把所有不需识别出的直线段全部删除。 10.如权利要求1所述的一种自动识别电力系统厂站接线图连接关系的方法， 其特征在 于， 在步骤8)中， 将一些 因非标准图元的出现而导致被切割的连接线重新连接上， 即是把一 些因与不需被识别的直线段交叉而被切割的连接线重新连接上， 具体步骤为： 将识别出 的 水平连接线列表的所有水平连接线进行两两组合， 对于任意一个组合的两条水平连接线 i” ’、 j” ’， 若i” ’的某个端点有且只有j ” ’与其相连接， 则将i ” ’、 j” ’合并成一条新的水平连 接线k， 在原有的水平连接线列表 中将i” ’、 j” ’删除， 并将k添加进水平连接线列表， 同理对 于垂直连接线列表采取相同的操作。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114842494 A 3