CN111443325B - 电度表现场参数提取方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种现场参数提取方法，该方法包括使用一种现场参数提取平台来现场提取参数。本发明的现场参数提取平台采用定制图像处理机制、运行有效。由于采用一发现人体目标的情况下就进行防控操作的管理模式，避免了无意义且耗资源的防控误动作，从而提升了电度表的防控效率。

Description

电度表现场参数提取方法

技术领域

本发明涉及电度表领域，具体地说，本发明涉及一种电度表现场参数提取方法。

背景技术

电度表按其使用的电路可分为直流电度表和交流电度表。交流电度表按其相线又可分为单相电度表、三相三线电度表和三相四线电度表。

电度表按其工作原理可分为电气机械式电度表和电子式电度表(又称静止式电度表、固态式电度表)。电气机械式电度表用于交流电路作为普通的电能测量仪表，其中最常用的是感应型电度表。电子式电度表可分为全电子式电度表和机电式电度表。

电度表按其结构可分为整体式电度表和分体式电度表。

电度表按其用途可分为有功电度表、无功电度表、最大需量表、标准电度表、复费率分时电度表、预付费电度表、损耗电度表和多功能电度表等。

发明内容

本发明的目的是提供一种现场参数提取方法，该方法包括使用一种现场参数提取平台来现场提取参数，所述现场参数提取平台包括：

衣饰分析设备，与伽马调整设备连接，用于基于预设基准服装图像对调整合并图像进行匹配分析，并在匹配度超限时，发出现场可靠信号，否则，发出现场可疑信号；

圆形固定机构，设置在电度表所在现场，包括圆形塑料外壳、环形连接带、抖动分析元件以及若干个拍摄元件，圆形塑料外壳固定连接在伸缩支架上，环形连接带用于套接在圆形塑料外壳的外表面上，若干个拍摄元件非等间距地分布在环形连接带上，其中，越靠近伸缩支架，拍摄元件之间的间距越大；

若干个拍摄元件用于对周围场景分别进行拍摄以分别获得若干个实时场景图像流，抖动分析元件分别与若干个拍摄元件连接，对每一个拍摄元件执行以下处理：基于实时场景图像流中前后实时场景图像的数据分析，判断并输出其中的运动物体的运动矢量；

组合处理图像，与所述若干个拍摄元件连接，用于将所述若干个实时场景图像流分别对应的若干个实时场景图像进行去重式组合处理，以获得去重组合图像；

开运算处理设备，与所述组合处理图像连接，用于接收所述去重组合图像，对所述去重组合图像执行开运算处理，以获得相应的开运算处理图像；

矫正处理设备，与所述开运算处理设备连接，用于接收所述开运算处理图像，对所述开运算处理图像执行畸变矫正处理，以获得并输出相应的畸变矫正图像；

FPM DRAM存储设备，用于预先存储基准无失真图像，所述基准无失真图像内的各个区域的失真度倒数都超限；

区域比较设备，分别与所述矫正处理设备和所述FPM DRAM存储设备连接，用于将所述畸变矫正图像中的左上角区域的失真度倒数与所述基准无失真图像的左上角区域的失真度倒数进行比较，当所述畸变矫正图像中的左上角区域的失真度倒数超过所述基准无失真图像的左上角区域的失真度倒数时，发出失真度合标信号，当所述畸变矫正图像中的左上角区域的失真度倒数未超过所述基准无失真图像的左上角区域的失真度倒数时，发出失真度不合标信号；

失真处理设备，与所述区域比较设备连接，用于在接收到所述失真度不合标信号时，再次对所述畸变矫正图像执行图像畸变矫正运算，以获得失真处理图像，还用于在接收到失真度倒数合标信号时，直接将所述畸变矫正图像作为失真处理图像输出；

线性插值设备，与所述失真处理设备连接，用于接收所述失真处理图像，对所述失真处理图像执行线性插值动作，以获得进行线性插值动作后的图像并作为线性插值图像输出；

像素点分析设备，与线性插值设备连接，用于接收所述线性插值图像，对所述线性插值图像中的各个像素点进行噪声点的判断，以确定每一个像素点为噪声点或非噪声点，其中，所述像素点分析设备对所述线性插值图像中的各种噪声进行检测，以获得所述线性插值图像中的各个噪声区域，将位于某一个噪声区域内的像素点确认为噪声点，将位于所述各个噪声区域之外的像素点确认为非噪声点；

解析度测量设备，用于接收所述线性插值图像，用于提取所述线性插值图像的解析度，并基于所述线性插值图像的解析度映射对应大小的预设滑动窗口，其中，所述线性插值图像的解析度越大，映射的预设滑动窗口的径向长度越大。

本发明至少具备以下几处关键的发明点：

(1)引入基准无失真图像与畸变矫正处理后图像进行失真度倒数比较；

(2)只针对左上角区域的失真度倒数进行比较，以在保证比较结果准确的前提下，降低设备功耗；

(3)基于电度表现场电力单位服装的检测结果，判断现场的可靠程度，为电度表的后续安保处理提供有价值的参考数据；

(4)基于所述高清图像的解析度映射对应大小的预设滑动窗口，并基于所述预设滑动窗口内各个方向上的像素点的R通道数值分布情况确定被处理像素点的RGB各个通道的数据处理模式，从而能够获得最有效的进行图像滤波的参考数值。

本发明的现场参数提取平台采用定制图像处理机制、运行有效。由于采用一发现人体目标的情况下就进行防控操作的管理模式，避免了无意义且耗资源的防控误动作，从而提升了电度表的防控效率。

具体实施方式

电度表是电力部门的专业仪器，其操作需要工作人员的专业流程来完成，同时，电度表一般设置在远离电力部门的地点，而且采用分散式设置的方式，这为偷电者提供了方便。

目前，电度表的使用中，对于安保控制，一直采用的是人工定期巡逻的方式执行，而在无人监守时期，容易导致电度表被损坏或偷数据，另外，如果在一发现人体目标的情况下就进行防控操作，在正常工作人员来访的情况下容易导致防控误动作。

为了克服上述不足，本发明提供一种现场参数提取方法，该方法包括使用一种现场参数提取平台来现场提取参数，所述现场参数提取平台能够有效解决上述技术问题。

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

现场参数提取平台包括：

衣饰分析设备，与伽马调整设备连接，用于基于预设基准服装图像对调整合并图像进行匹配分析，并在匹配度超限时，发出现场可靠信号，否则，发出现场可疑信号；

圆形固定机构，设置在电度表所在现场，包括圆形塑料外壳、环形连接带、抖动分析元件以及若干个拍摄元件，圆形塑料外壳固定连接在伸缩支架上，环形连接带用于套接在圆形塑料外壳的外表面上，若干个拍摄元件非等间距地分布在环形连接带上，其中，越靠近伸缩支架，拍摄元件之间的间距越大；

若干个拍摄元件用于对周围场景分别进行拍摄以分别获得若干个实时场景图像流，抖动分析元件分别与若干个拍摄元件连接，对每一个拍摄元件执行以下处理：基于实时场景图像流中前后实时场景图像的数据分析，判断并输出其中的运动物体的运动矢量；

组合处理图像，与所述若干个拍摄元件连接，用于将所述若干个实时场景图像流分别对应的若干个实时场景图像进行去重式组合处理，以获得去重组合图像；

开运算处理设备，与所述组合处理图像连接，用于接收所述去重组合图像，对所述去重组合图像执行开运算处理，以获得相应的开运算处理图像；

矫正处理设备，与所述开运算处理设备连接，用于接收所述开运算处理图像，对所述开运算处理图像执行畸变矫正处理，以获得并输出相应的畸变矫正图像；

FPM DRAM存储设备，用于预先存储基准无失真图像，所述基准无失真图像内的各个区域的失真度倒数都超限；

区域比较设备，分别与所述矫正处理设备和所述FPM DRAM存储设备连接，用于将所述畸变矫正图像中的左上角区域的失真度倒数与所述基准无失真图像的左上角区域的失真度倒数进行比较，当所述畸变矫正图像中的左上角区域的失真度倒数超过所述基准无失真图像的左上角区域的失真度倒数时，发出失真度合标信号，当所述畸变矫正图像中的左上角区域的失真度倒数未超过所述基准无失真图像的左上角区域的失真度倒数时，发出失真度不合标信号；

失真处理设备，与所述区域比较设备连接，用于在接收到所述失真度不合标信号时，再次对所述畸变矫正图像执行图像畸变矫正运算，以获得失真处理图像，还用于在接收到失真度倒数合标信号时，直接将所述畸变矫正图像作为失真处理图像输出；

线性插值设备，与所述失真处理设备连接，用于接收所述失真处理图像，对所述失真处理图像执行线性插值动作，以获得进行线性插值动作后的图像并作为线性插值图像输出；

像素点分析设备，与线性插值设备连接，用于接收所述线性插值图像，对所述线性插值图像中的各个像素点进行噪声点的判断，以确定每一个像素点为噪声点或非噪声点，其中，所述像素点分析设备对所述线性插值图像中的各种噪声进行检测，以获得所述线性插值图像中的各个噪声区域，将位于某一个噪声区域内的像素点确认为噪声点，将位于所述各个噪声区域之外的像素点确认为非噪声点；

解析度测量设备，用于接收所述线性插值图像，用于提取所述线性插值图像的解析度，并基于所述线性插值图像的解析度映射对应大小的预设滑动窗口，其中，所述线性插值图像的解析度越大，映射的预设滑动窗口的径向长度越大；

动态处理设备，与所述解析度测量设备连接，用于获取所述预设滑动窗口，并对所述线性插值图像中的每一个像素点进行动态滤波处理，其中，所述动态处理设备对所述线性插值图像中的每一个像素点进行动态滤波处理包括：将所述线性插值图像中的每一个像素点作为对象像素点，确定所述线性插值图像中以所述对象像素点为形心的预设滑动窗口内的各个像素点以作为各个待评估像素点，计算在所述预设滑动窗口内以所述对象像素点为中心的水平方向上排除所述对象像素点后的各个待评估像素点R通道值的均方差，计算在所述预设滑动窗口内以所述对象像素点为中心的垂直方向上排除所述对象像素点后的各个待评估像素点R通道值的均方差，计算在所述预设滑动窗口内以所述对象像素点为中心的主对角线方向上排除所述对象像素点后的各个待评估像素点R通道值的均方差，计算在所述预设滑动窗口内以所述对象像素点为中心的副对角线方向上排除所述对象像素点后的各个待评估像素点R通道值的均方差，获取所述四个均方差中的最小值，将所述最小值对应方向上排除所述对象像素点后的各个待评估像素点R通道值的均值作为所述对象像素点的已处理R通道值，将所述最小值对应方向上排除所述对象像素点后的各个待评估像素点G通道值的均值作为所述对象像素点的已处理G通道值，将所述最小值对应方向上排除所述对象像素点后的各个待评估像素点B通道值的均值作为所述对象像素点的已处理B通道值；

信号整合设备，与所述动态处理设备连接，用于基于所述线性插值图像中的每一个像素点的已处理R通道值、已处理G通道值和已处理B通道值获取所述线性插值图像对应的已处理图像；

伽马调整设备，与所述信号整合设备连接，用于接收所述已处理图像，基于所述已处理图像的信噪比等级距离预设下限信噪比等级的远近将所述已处理图像平均分割成相应块大小的各个分块，对每一个分块，基于该分块的像素值方差选择对应的不同力度的伽马调整处理以获得调整分块，将获得的各个调整分块合并以获得调整合并图像；在所述伽马调整设备中，所述已处理图像的信噪比等级距离预设下限信噪比等级越远，将所述已处理图像平均分割成的相应块越大，以及在所述伽马调整设备中，对每一个分块，该分块的像素值方差越大，选择的伽马调整处理的力度越小；

其中，在所述衣饰分析设备中，所述预设基准服装图像为对穿着电力单位服装的人员进行预先拍摄所获得的图像。

接着，继续对本发明的现场参数提取平台的具体结构进行进一步的说明。

所述现场参数提取平台中：

所述线性插值设备、所述失真处理设备和所述区域比较设备分别由采用VHDL语言设计的不同CPLD芯片来实现。

所述现场参数提取平台中：

伸缩云台的侧面还嵌有液晶显示面板，与抖动分析元件连接，用于实时显示若干个拍摄元件的若干个运动矢量，还用于实时显示伸缩云台相应的抖动矢量。

所述现场参数提取平台中：

所述动态处理设备包括数据接收子设备、水平方向评估子设备、垂直方向评估子设备、主对角线方向评估子设备、副对角线方向评估子设备和数据输出子设备。

所述现场参数提取平台中：

所述主对角线方向为以从所述预设滑动窗口的左下角到所述预设滑动窗口的右上角的方向。

所述现场参数提取平台中：

所述副对角线方向为以从所述预设滑动窗口的右下角到所述预设滑动窗口的左上角的方向。

所述现场参数提取平台中还可以包括：

TF存储设备，与所述伽马调整设备连接，用于预先存储所述预设下限信噪比等级。

所述现场参数提取平台中还可以包括：

信噪比提升设备，用于与所述伽马调整设备连接，用于在所述伽马调整设备对所述已处理图像执行伽马调整之前，当所述已处理图像的信噪比等级小于所述预设下限信噪比等级时，对所述已处理图像执行信噪比提升操作，将执行信噪比提升操作后的已处理图像替换已处理图像输入到所述伽马调整设备，当所述已处理图像的信噪比等级大于等于所述预设下限信噪比等级时，对所述已处理图像不执行信噪比提升操作。

所述现场参数提取平台中：

抖动分析元件基于若干个拍摄元件的若干个运动矢量确定伸缩云台相应的抖动矢量。

所述现场参数提取平台中还可以包括：

伸缩云台，包括伸缩支架、梯形安装台和直流电机，伸缩支架位于梯形安装台上，直流电机位于梯形安装台内，直流电机用于接收抖动矢量，并基于抖动矢量控制伸缩支架进行相应的伸缩动作。

另外，VHDL主要用于描述数字系统的结构，行为，功能和接口。除了含有许多具有硬件特征的语句外，VHDL的语言形式、描述风格以及语法是十分类似于一般的计算机高级语言。VHDL的程序结构特点是将一项工程设计，或称设计实体(可以是一个元件，一个电路模块或一个系统)分成外部(或称可视部分,及端口)和内部(或称不可视部分)，既涉及实体的内部功能和算法完成部分。在对一个设计实体定义了外部界面后，一旦其内部开发完成后，其他的设计就可以直接调用这个实体。这种将设计实体分成内外部分的概念是VHDL系统设计的基本点。

VHDL具有功能强大的语言结构，可以用简洁明确的源代码来描述复杂的逻辑控制。它具有多层次的设计描述功能，层层细化，最后可直接生成电路级描述。VHDL支持同步电路、异步电路和随机电路的设计，这是其他硬件描述语言所不能比拟的。VHDL还支持各种设计方法，既支持自底向上的设计，又支持自顶向下的设计；既支持模块化设计，又支持层次化设计。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种现场参数提取方法，该方法包括使用一种现场参数提取平台来现场提取参数，所述现场参数提取平台包括：

衣饰分析设备，与伽马调整设备连接，用于基于预设基准服装图像对调整合并图像进行匹配分析，并在匹配度超限时，发出现场可靠信号，否则，发出现场可疑信号；

圆形固定机构，设置在电度表所在现场，包括圆形塑料外壳、环形连接带、抖动分析元件以及若干个拍摄元件，圆形塑料外壳固定连接在伸缩支架上，环形连接带用于套接在圆形塑料外壳的外表面上，若干个拍摄元件非等间距地分布在环形连接带上，其中，越靠近伸缩支架，拍摄元件之间的间距越大；

若干个拍摄元件用于对周围场景分别进行拍摄以分别获得若干个实时场景图像流，抖动分析元件分别与若干个拍摄元件连接，对每一个拍摄元件执行以下处理：基于实时场景图像流中前后实时场景图像的数据分析，判断并输出其中的运动物体的运动矢量；

组合处理图像，与所述若干个拍摄元件连接，用于将所述若干个实时场景图像流分别对应的若干个实时场景图像进行去重式组合处理，以获得去重组合图像；

开运算处理设备，与所述组合处理图像连接，用于接收所述去重组合图像，对所述去重组合图像执行开运算处理，以获得相应的开运算处理图像；

矫正处理设备，与所述开运算处理设备连接，用于接收所述开运算处理图像，对所述开运算处理图像执行畸变矫正处理，以获得并输出相应的畸变矫正图像；

FPM DRAM存储设备，用于预先存储基准无失真图像，所述基准无失真图像内的各个区域的失真度倒数都超限；

区域比较设备，分别与所述矫正处理设备和所述FPM DRAM存储设备连接，用于将所述畸变矫正图像中的左上角区域的失真度倒数与所述基准无失真图像的左上角区域的失真度倒数进行比较，当所述畸变矫正图像中的左上角区域的失真度倒数超过所述基准无失真图像的左上角区域的失真度倒数时，发出失真度合标信号，当所述畸变矫正图像中的左上角区域的失真度倒数未超过所述基准无失真图像的左上角区域的失真度倒数时，发出失真度不合标信号；

失真处理设备，与所述区域比较设备连接，用于在接收到所述失真度不合标信号时，再次对所述畸变矫正图像执行图像畸变矫正运算，以获得失真处理图像，还用于在接收到失真度倒数合标信号时，直接将所述畸变矫正图像作为失真处理图像输出；

线性插值设备，与所述失真处理设备连接，用于接收所述失真处理图像，对所述失真处理图像执行线性插值动作，以获得进行线性插值动作后的图像并作为线性插值图像输出；

像素点分析设备，与线性插值设备连接，用于接收所述线性插值图像，对所述线性插值图像中的各个像素点进行噪声点的判断，以确定每一个像素点为噪声点或非噪声点，其中，所述像素点分析设备对所述线性插值图像中的各种噪声进行检测，以获得所述线性插值图像中的各个噪声区域，将位于某一个噪声区域内的像素点确认为噪声点，将位于所述各个噪声区域之外的像素点确认为非噪声点；

解析度测量设备，用于接收所述线性插值图像，用于提取所述线性插值图像的解析度，并基于所述线性插值图像的解析度映射对应大小的预设滑动窗口，其中，所述线性插值图像的解析度越大，映射的预设滑动窗口的径向长度越大；

动态处理设备，与所述解析度测量设备连接，用于获取所述预设滑动窗口，并对所述线性插值图像中的每一个像素点进行动态滤波处理，其中，所述动态处理设备对所述线性插值图像中的每一个像素点进行动态滤波处理包括：将所述线性插值图像中的每一个像素点作为对象像素点，确定所述线性插值图像中以所述对象像素点为形心的预设滑动窗口内的各个像素点以作为各个待评估像素点，计算在所述预设滑动窗口内以所述对象像素点为中心的水平方向上排除所述对象像素点后的各个待评估像素点R通道值的均方差，计算在所述预设滑动窗口内以所述对象像素点为中心的垂直方向上排除所述对象像素点后的各个待评估像素点R通道值的均方差，计算在所述预设滑动窗口内以所述对象像素点为中心的主对角线方向上排除所述对象像素点后的各个待评估像素点R通道值的均方差，计算在所述预设滑动窗口内以所述对象像素点为中心的副对角线方向上排除所述对象像素点后的各个待评估像素点R通道值的均方差，获取所述四个均方差中的最小值，将所述最小值对应方向上排除所述对象像素点后的各个待评估像素点R通道值的均值作为所述对象像素点的已处理R通道值，将所述最小值对应方向上排除所述对象像素点后的各个待评估像素点G通道值的均值作为所述对象像素点的已处理G通道值，将所述最小值对应方向上排除所述对象像素点后的各个待评估像素点B通道值的均值作为所述对象像素点的已处理B通道值；

信号整合设备，与所述动态处理设备连接，用于基于所述线性插值图像中的每一个像素点的已处理R通道值、已处理G通道值和已处理B通道值获取所述线性插值图像对应的已处理图像；

伽马调整设备，与所述信号整合设备连接，用于接收所述已处理图像，基于所述已处理图像的信噪比等级距离预设下限信噪比等级的远近将所述已处理图像平均分割成相应块大小的各个分块，对每一个分块，基于该分块的像素值方差选择对应的不同力度的伽马调整处理以获得调整分块，将获得的各个调整分块合并以获得调整合并图像；在所述伽马调整设备中，所述已处理图像的信噪比等级距离预设下限信噪比等级越远，将所述已处理图像平均分割成的相应块越大，以及在所述伽马调整设备中，对每一个分块，该分块的像素值方差越大，选择的伽马调整处理的力度越小；

其中，在所述衣饰分析设备中，所述预设基准服装图像为对穿着电力单位服装的人员进行预先拍摄所获得的图像。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述线性插值设备、所述失真处理设备和所述区域比较设备分别由采用VHDL语言设计的不同CPLD芯片来实现。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述平台还包括：

伸缩云台，包括伸缩支架、梯形安装台和直流电机，伸缩支架位于梯形安装台上，直流电机位于梯形安装台内，直流电机用于接收抖动矢量，并基于抖动矢量控制伸缩支架进行相应的伸缩动作。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：

伸缩云台的侧面还嵌有液晶显示面板，与抖动分析元件连接，用于实时显示若干个拍摄元件的若干个运动矢量，还用于实时显示伸缩云台相应的抖动矢量。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：

所述动态处理设备包括数据接收子设备、水平方向评估子设备、垂直方向评估子设备、主对角线方向评估子设备、副对角线方向评估子设备和数据输出子设备。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：

所述主对角线方向为以从所述预设滑动窗口的左下角到所述预设滑动窗口的右上角的方向。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：

所述副对角线方向为以从所述预设滑动窗口的右下角到所述预设滑动窗口的左上角的方向。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述平台还包括：

TF存储设备，与所述伽马调整设备连接，用于预先存储所述预设下限信噪比等级。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述平台还包括：

信噪比提升设备，用于与所述伽马调整设备连接，用于在所述伽马调整设备对所述已处理图像执行伽马调整之前，当所述已处理图像的信噪比等级小于所述预设下限信噪比等级时，对所述已处理图像执行信噪比提升操作，将执行信噪比提升操作后的已处理图像替换已处理图像输入到所述伽马调整设备，当所述已处理图像的信噪比等级大于等于所述预设下限信噪比等级时，对所述已处理图像不执行信噪比提升操作。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：

抖动分析元件基于若干个拍摄元件的若干个运动矢量确定伸缩云台相应的抖动矢量。