(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211255789.6 (22)申请日 2022.10.13 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115330799 A (43)申请公布日 2022.11.11 (73)专利权人 江苏昱恒电气有限公司 地址 226000 江苏省南 通市海安市城东 镇 龙游路18号 (72)发明人 储春琴　 (74)专利代理 机构 武汉华强专利代理事务所 (普通合伙) 42237 专利代理师 康晨 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/13(2017.01)G06T 5/40(2006.01) G06T 5/00(2006.01) G06V 10/44(2022.01) G06V 10/774(2022.01) G06V 10/82(2022.01) 审查员 张永辉 (54)发明名称 一种仪表自动化故障诊断方法 (57)摘要 本发明公开了一种仪表自动化故障诊断方 法， 涉及图像处理领域， 该方法包括： 获取仪表当 前时刻的滤波图像； 计算滤波图像中的指针区域 的边缘像素点的真实度权重； 获取每类斜率作为 指针趋向的第一可信度和第二可信度， 进而确定 出可信斜率， 利用可信斜率和真实度权重确定出 目标像素点， 进而得到指针框选区域； 对指针和 刻度的框选区域进行直方图均衡化得到初始目 标图像； 对初始目标图像进行直方图均衡化得到 目标图像； 利用目标图像获取指针动态数据， 将 指针动态数据和对应的生产数据输入神经网络 判断仪表是否出现故障， 本发明提高了仪表故障 检测的准确率。 权利要求书2页 说明书8页 附图1页 CN 115330799 B 2022.12.27 CN 115330799 B 1.一种仪表自动化故障诊断方法， 其特 征在于： 获取当前时刻仪表的灰度图像,对灰度图像进行 滤波得到滤波图像； 获取仪表中刻度的模板图像以及指针的轮廓模板图像； 对滤波图像中的指针区域进行边缘检测得到指针区域的边缘像素点， 将指针区域每个 边缘像素点与仪表 圆心的距离的相反数的归一化值作为对应的指针区域边缘像素点的真 实度权重； 获取指针区域每个边缘像素点的斜率， 根据每一类斜率对应的边缘像素点数量得到该 类斜率作为指针趋向的第一可信度， 所述每一类斜 率中斜率的值相等； 根据斜率相等且连续的边缘像素点获取指针区域的多条线段以及每条线段的斜率， 根 据每一类斜 率对应的所有 线段的长度得到每一类斜 率作为指针趋向的第二可信度； 根据每一类斜率作为指针趋向的第 一可信度和第 二可信度确定出可信斜率， 将可信斜 率对应的边缘像素点作为初始目标像素点， 根据初始目标像素点的斜率和真实度权重确定 出目标像素点； 利用目标像素点和指针的轮廓模板图像得到滤波图像中指针的框选区域， 利用刻度的 模板图像和滤波图像得到刻度的框 选区域； 对指针和刻度的框选区域进行直方图均衡化得到初始目标图像； 对初始目标图像进行 直方图均衡化得到当前时刻增强后的仪表的灰度图像， 记为仪表的目标图像； 利用当前时刻仪表的目标图像和前一 时刻仪表的目标图像得到指针动态数据， 所述前 一时刻仪表的目标图像的获取 方法与获取当前时刻仪表的目标图像的方法相同； 将历史生产数据和对应的指针动态数据作为神经网络的输入， 仪表故障或仪表正常作 为神经网络的输出进行神经网络的训练； 将得到的指针动态数据以及对应的生产数据输入训练好的神经网络， 得到仪表是否出 现故障。 2.根据权利要求1所述的一种仪表自动 化故障诊断方法， 其特征在于， 将指针区域每个 边缘像素点与仪表 圆心的距离的相反数的归一化值作为对应的指针区域边缘像素点的真 实度权重的步骤 包括： 获取指针区域每 个边缘像素点与仪表圆心的距离； 利用指数函数对指针区域每个边缘像素点得到的距离的相反数进行归一化得到归一 化值； 将指针区域每 个边缘像素点对应的归一 化值作为该边 缘像素点的真实度权 重。 3.根据权利要求1所述的一种仪表自动 化故障诊断方法， 其特征在于， 根据每一类斜率 对应的边 缘像素点数量得到该类斜 率作为指针趋向的第一可信度的步骤 包括： 获取每一类斜 率对应的边 缘像素点的数量； 对每一类斜率对应的边缘像素点的数量进行归一化， 将归一化后的值作为该类斜率作 为指针趋向的第一可信度。 4.根据权利要求1所述的一种仪表自动 化故障诊断方法， 其特征在于， 根据斜率相等且 连续的边 缘像素点获取指针区域的多条线段以及每条线段的斜 率的步骤 包括： 利用斜率相等的相邻边 缘像素点确定该相邻边 缘像素点组成的线段的直线方程； 利用与该相邻边 缘像素点连续的边 缘像素点延长线段组成新的线段；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115330799 B 2若新的线段满足该直线方程， 即连续的边缘像素点的斜率与 该相邻边缘像素点的斜率 相等， 则保留该延长得到的新的线段； 继续利用与新的线段连续的边缘像素点延长线段， 直到某个与线段连续的边缘像素点 组成的新的线段不满足该直线方程， 则停止延长得到最终的线段； 通过线段的直线方程得到该线段的斜 率。 5.根据权利要求1所述的一种仪表自动 化故障诊断方法， 其特征在于， 根据每一类斜率 对应的所有 线段的长度得到每一类斜 率作为指针趋向的第二可信度的步骤 包括： 获取每一类斜 率对应的所有 线段的长度的均值； 获取每一类斜率得到长度的均值的归一化值， 将归一化值作为该类斜率作为指针趋向 的第二可信度。 6.根据权利要求1所述的一种仪表自动 化故障诊断方法， 其特征在于， 根据每一类斜率 作为指针趋向的第一可信度和第二可信度确定出 可信斜率的步骤 包括： 将每一类斜率作为指针趋向的第一可信度和第二可信度进行归一化计算得到该类斜 率作为指针趋向的可信度； 根据每类斜率对应的可信度和设定的可信度阈值确定出 所有类斜 率中的可信斜 率。 7.根据权利要求1所述的一种仪表自动 化故障诊断方法， 其特征在于， 根据初始目标像 素点的斜 率和真实度权 重确定出目标像素点的步骤 包括： 将每个初始目标像素点的斜率与真实度权重相乘得到每个初始目标像素点的真实性 系数； 根据每个初始目标像素点的真实性系数和设定的真实性阈值从初始目标像素点中确 定出目标像素点。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115330799 B 3