刀闸开合状态的识别方法、系统、存储介质及计算机设备与流程

技术特征：
1.一种刀闸开合状态的识别方法，其特征在于，应用于刀闸检测系统，所述刀闸包括闸刀片和分别设于所述闸刀片两端的一对绝缘子，所述方法包括：获取待处理的目标图像，所述目标图像中含有所述闸刀片和所述绝缘子，并将所述目标图像输入到最终语义分割模型之中；获取所述最终语义分割模型检测识别所述目标图像后输出的闸刀片掩膜和绝缘子掩膜；根据所述绝缘子掩膜判断所述刀闸是否完整；若是则对所述闸刀片掩膜进行轮廓提取，得到多个连通区域的集合，并从多个连通区域中筛选出第一大连通区域和第二大连通区域；获取第一大连通区域与第二大连通区域的面积之比，并判断第一大连通区域与第二大连通区域的面积之比是否大于第一预设占比阀值，若是则表示所述刀闸处于闭合状态。2.根据权利要求1所述的刀闸开合状态的识别方法，其特征在于，所述获取待处理的目标图像，所述目标图像中含有所述闸刀片和所述绝缘子，并将所述目标图像输入到最终语义分割模型之中的步骤之前还包括：获取多张含有刀闸的图像样本；对所述图像样本中的刀闸进行标注，标注对象为刀闸整体，并将标注后的所有图像样本进行汇总，以制成第一数据集；将所述第一数据集按第一预设比例划分成第一训练集和第一验证集，并对所述第一训练集进行数据增强，同时根据增强后的第一训练集对初始目标检测模型进行训练第一预设次数，以获取与第一预设次数对应数量的训练后的目标检测模型；根据所述第一验证集对所有训练后的目标检测模型分别进行验证，并筛选出验证损失值最小的训练后的目标检测模型作为最终目标检测模型。3.根据权利要求2所述的刀闸开合状态的识别方法，其特征在于，所述对所述图像样本中的刀闸进行标注，标注对象为刀闸整体的步骤之后还包括：根据对图像样本的标注结果截取所述图像样本中含有完整刀闸的小图像；对所述小图像中的绝缘子和闸刀片分别进行标注，并将标注后的所有小图像进行汇总以制成第二数据集；将所述第二数据集按第二预设比例划分成第二训练集和第二验证集，并对所述第二训练集进行数据增强，并根据增强后的所述第二训练集和所述第二验证集对初始语义分割模型进行训练第二预设次数，以获取与第二预设次数对应数量的训练后的语义分割模型；根据所述第二验证集对所有训练后的语义分割模型分别进行验证，并筛选出验证损失值最小的训练后的语义分割模型作为最终语义分割模型。4.根据权利要求2所述的刀闸开合状态的识别方法，其特征在于，所述获取待处理的目标图像的步骤之前还包括：获取刀闸的监控视频，并从所述监控视频中提取出某一帧的图像信息；将所述图像信息输入到所述最终目标检测模型，得到目标检测识别后的图像；从目标检测识别后的图像中截取刀闸区域图像，所述刀闸区域图像为所述目标图像。5.根据权利要求4所述的刀闸开合状态的识别方法，其特征在于，所述根据所述绝缘子掩膜判断所述刀闸是否完整的步骤包括：
获取所述绝缘子掩膜的面积，并根据所述绝缘子掩膜的面积计算得到所述绝缘子掩膜在所述目标图像中的面积占比；判断所述绝缘子掩膜在所述目标图像中的面积占比是否大于第二预设占比阀值，若是则表示所述目标图像中的刀闸完整；若否则表示所述目标图像中的刀闸不完整，此时主动丢弃输入到所述最终语义分割模型当中的目标图像，并从刀闸的监控视频中提取下一帧的图像信息。6.根据权利要求3所述的刀闸开合状态的识别方法，其特征在于，所述方法还包括：采用颜色阈值变换、颜色阈值反转以及mosaic变换方法对所述第一训练集进行数据增强，得到增强后的第一训练集；采用图像亮度变化、图像翻转、图像旋转对所述第二训练集进行数据增强，得到增强后的第二训练集。7.根据权利要求3所述的刀闸开合状态的识别方法，其特征在于，所述初始语义分割模型采用二分类交叉熵损失函数，所述二分类交叉熵损失函数由bceloss损失函数和diceloss损失函数构成，其中：bceloss损失函数的处理公式为：其中x
i
表示理论标签，y
i
表示实际预测值，w
i
为权重；diceloss损失函数的处理公式为：其中︱x∩y︱是x类别元素和y类别元素之间的交集，︱x︱表示x类别元素个数，︱y︱表示y类别元素个数。8.一种刀闸开合状态的识别系统，其特征在于，应用于刀闸检测系统，所述刀闸包括闸刀片和分别设于所述闸刀片两端的一对绝缘子，所述刀闸开合状态的识别系统包括：第一输入模块，用于获取待处理的目标图像，所述目标图像中含有所述闸刀片和所述绝缘子，并将所述目标图像输入到最终语义分割模型之中；特征掩膜提取模块，用于获取所述最终语义分割模型检测识别所述目标图像后输出的闸刀片掩膜和绝缘子掩膜；特征掩膜分析模块，用于根据所述绝缘子掩膜判断所述刀闸是否完整；连通区域获取模块，用于若是则对所述闸刀片掩膜进行轮廓提取，得到多个连通区域的集合，并从多个连通区域中筛选出第一大连通区域和第二大连通区域；开合状态判断模块，用于获取第一大连通区域与第二大连通区域的面积之比，并判断第一大连通区域与第二大连通区域的面积之比是否大于第一预设占比阀值，若是则表示所述刀闸处于闭合状态。9.一种存储介质，其特征在于，包括：所述存储介质存储一个或多个程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1
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7任一所述的刀闸开合状态的识别方法。10.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，其中：
所述存储器用于存放计算机程序；所述处理器用于执行所述存储器上所存放的计算机程序时，实现权利要求1
‑
7任一所述的刀闸开合状态的识别方法。

技术总结
本发明提出一种刀闸开合状态的识别方法、系统、存储介质及计算机设备，该方法包括：获取待处理的目标图像，目标图像中含有闸刀片和绝缘子，并将目标图像输入到最终语义分割模型之中；获取最终语义分割模型检测识别目标图像后输出的闸刀片掩膜和绝缘子掩膜；根据绝缘子掩膜判断刀闸是否完整；若是则对闸刀片掩膜进行轮廓提取，得到多个连通区域的集合；获取第一大连通区域与第二大连通区域的面积之比，并判断第一大连通区域与第二大连通区域的面积之比是否大于第一预设占比阀值，若是则表示刀闸处于闭合状态。本发明提出的刀闸开合状态的识别方法，能够极大地降低背景干扰，从而精确地识别出刀闸开合状态，具有操作简单、检测成本低的优点。低的优点。低的优点。


技术研发人员：寇振宇 黄睿 晏斐 张远来
受保护的技术使用者：泰豪软件股份有限公司
技术研发日：2021.09.23
技术公布日：2021/10/28