一种基于图像识别的灭火器有效期预判方法及系统与流程

1.本发明涉及灭火器识别的技术领域，尤其涉及一种基于图像识别的灭火器有效期预判方法及系统。


背景技术：

2.消防安全工作是电力企业安全管理重要内容之一，加强消防安全管理对电力企业安全生产有着重要意义，在电力企业日常工作中，灭火器是最为常见的消防设备。按照要求，供电局生产场所的灭火器每五年需要进行一次更换，管理部门需要定期安排人员对其进行检查，然而各个灭火器的生产日期不同，其使用周期也不相同，同时在日常检查中发现压力不足时也需要及时更换。目前供电局生产场所的灭火器由人工进行管理和维护，不仅台账理混乱，且常常因为人员变动造成台账丢失或者运维不到位造成灭火器过期无法及时发现，一旦其过期或者是压力不足导致灭火器无法正常使用，当出现紧急情况时，将会造成不可估量的损失，给供电局的安全生产工作带来隐患。


技术实现要素：

3.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
4.鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。提高灭火器维护管理的自动化水平，降低电网安全风险隐患，提高电网的供电可靠性。
5.因此，本发明提供了一种基于图像识别的灭火器有效期预判方法，能够
6.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括，利用采集模块采集灭火器图像信息；通过识别模块对所述灭火器图像信息进行识别，获得灭火器压力表读数、灭火器序列号和灭火器出厂日期；通过处理模块对所述灭火器压力表读数和灭火器出厂日期进行分析，以判断灭火器是否过期，若未过期，则对灭火器的过期时间进行预测；若灭火器过期，则将所述灭火器序列号发送至预警模块，通过所述预警模块生成风险预警信息，告警相关运行人员进行处理。
7.作为本发明所述的基于图像识别的灭火器有效期预判方法的一种优选方案，其中：所述识别模块包括第一识别单元和第二识别单元；通过所述第一识别单元分别对灭火器压力表指针、灭火器压力表刻度以及指针读数进行识别运算，获得所述灭火器压力表读数；基于神经网络并通过所述第二识别单元获得灭火器序列号和灭火器出厂日期。
8.作为本发明所述的基于图像识别的灭火器有效期预判方法的一种优选方案，其中：灭火器压力表指针包括，将原始图像a作为基准图像，当指针位置发生变化时，采集此时的图像b；将图像a和图像b对应的像素点作减法运算，获得指针图像c；利用最小二乘法将图像c的所有像素点进行拟合，根据拟合方程获得指针图像c各像素点坐标。
9.作为本发明所述的基于图像识别的灭火器有效期预判方法的一种优选方案，其
中：所述灭火器压力表刻度包括，通过hough变换运算对灭火器压力表刻度进行识别，获得刻度线示值。
10.作为本发明所述的基于图像识别的灭火器有效期预判方法的一种优选方案，其中：所述指针读数包括，将所述刻度线示值作为基准值，若指针和刻度线重合，则将所述刻度线示值作为指针读数；若指针位于两刻度线之间，则利用距离识别策略识别指针读数。
11.作为本发明所述的基于图像识别的灭火器有效期预判方法的一种优选方案，其中：所述第二识别单元包括，所述第二识别单元基于神经网络构建分类器，利用所述分类器识别灭火器序列号和灭火器出厂日期；所述分类器包括输入层、输出层和三个隐层；其中，所述三个隐层分别为net1、net2和net3；net1中节点数量分别为64、128和1；net2中节点数量分别为24、48和1；net3中节点数量分别为60、128和1。
12.作为本发明所述的基于图像识别的灭火器有效期预判方法的一种优选方案，其中：所述预测包括，根据灭火器出厂日期与固定有效期预测灭火器的过期时间。
13.作为本发明所述的基于图像识别的灭火器有效期预判系统的一种优选方案，其中：包括，采集模块，用于采集灭火器图像信息；识别模块，与所述采集模块连接，用于识别所述灭火器图像信息，获得灭火器压力表读数、灭火器序列号和灭火器出厂日期；处理模块，与所述识别模块连接，用于对所述灭火器压力表读数和灭火器出厂日期进行分析，以判断灭火器是否过期，若未过期，则对灭火器的过期时间进行预测；若灭火器过期，则将所述灭火器序列号发送至预警模块；预警模块，与所述处理模块连接，用于生成风险预警信息，告警相关运行人员进行处理。
14.作为本发明所述的基于图像识别的灭火器有效期预判系统的一种优选方案，其中：所述识别模块包括第一识别单元和第二识别单元；第一识别单元，用于识别灭火器压力表指针、灭火器压力表刻度以及指针读数，获得所述灭火器压力表读数；第二识别单元，用于获得灭火器序列号和灭火器出厂日期。
15.本发明的有益效果：本发明结合神经网络对灭火器图像信息进行高效的获取和识别，数据结果精准，提高工作人员对灭火器巡检维护的工作效率，降低工作成本。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
17.图1为本发明第一个实施例所述的基于图像识别的灭火器有效期预判方法的流程示意图；
18.图2为本发明第二个实施例所述的基于图像识别的灭火器有效期预判系统的结构示意图。
具体实施方式
19.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而
不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。
20.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
21.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
22.本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
23.同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.实施例1
26.参照图1，为本发明的第一个实施例，该实施例提供了一种基于图像识别的灭火器有效期预判方法，包括：
27.s1：利用采集模块100采集灭火器图像信息。
28.本实施例中的采集模块100可以为智能移动电话、平板电脑等具有摄像功能的移动终端，通过采集模块100拍摄灭火器图像。
29.s2：通过识别模块200对灭火器图像信息进行识别，获得灭火器压力表读数、灭火器序列号和灭火器出厂日期。
30.识别模块200包括第一识别单元201和第二识别单元202；
31.(1)通过第一识别单元201分别对灭火器压力表指针、灭火器压力表刻度以及指针读数进行识别运算，获得灭火器压力表读数；
32.①
识别灭火器压力表指针：
33.将原始图像a作为基准图像，当指针位置发生变化时，采集此时的图像b；
34.将图像a和图像b对应的像素点作减法运算，获得指针图像c；
35.利用最小二乘法将图像c的所有像素点进行拟合，根据拟合方程获得指针图像c各像素点坐标。
36.②
灭火器压力表刻度识别：
37.通过hough变换运算对灭火器压力表刻度进行识别，获得刻度线示值。
38.③
指针读数识别：
39.将刻度线示值作为基准值，若指针和刻度线重合，则将刻度线示值作为指针读数；
40.若指针位于两刻度线之间，则利用距离识别策略识别指针读数。
41.其中，距离识别策略是一种模仿人工读数的方法，根据指针与左右两边最近的两条刻度的距离比例关系和两刻度的标度值来计算读数，获得指针读数。
42.(2)基于神经网络并通过第二识别单元202获得灭火器序列号和灭火器出厂日期。
43.第二识别单元202基于神经网络构建分类器，利用分类器识别灭火器序列号和灭火器出厂日期；
44.分类器包括输入层、输出层和三个隐层；其中，三个隐层分别为net1、net2和net3；net1中节点数量分别为64、128和1；net2中节点数量分别为24、48和1；net3中节点数量分别为60、128和1。
45.s3：通过处理模块300对灭火器压力表读数和灭火器出厂日期进行分析，以判断灭火器是否过期。
46.(1)若未过期，则对灭火器的过期时间进行预测；
47.根据灭火器出厂日期与固定有效期预测灭火器的过期时间。
48.(2)若灭火器过期，则将灭火器序列号发送至预警模块400，通过预警模块400生成风险预警信息，告警相关运行人员进行处理。
49.为了对本方法中采用的技术效果加以验证说明，本实施例选择传统的技术方案和采用本方法进行对比测试，以科学论证的手段对比试验结果，以验证本方法所具有的真实效果。
50.为验证本方法相对传统的技术方案具有较高的识别精度，本实施例中将采用传统的技术方案和本方法分别对采集的100张灭火器图像进行识别对比。
51.通过matlb软件编程实现本方法的仿真测试，并统计传统的技术方案和本方法获得的识别结果，结果如下表所示。
52.表1：灭火器识别结果。
[0053] 灭火器压力表读数灭火器序列号灭火器出厂日期传统的技术方案67％65％70％本方法100％98％100％
[0054]
由表1可见，本方法能够精确地识别灭火器相关参数，从而提高了安全性。
[0055]
实施例2
[0056]
参照图2，为本发明的第二个实施例，该实施例不同于第一个实施例的是，提供了一种基于图像识别的灭火器有效期预判系统，包括，
[0057]
采集模块100，用于采集灭火器图像信息；本实施例中的采集模块100可以为智能移动电话、平板电脑等具有摄像功能的移动终端。
[0058]
识别模块200，与采集模块100连接，用于识别灭火器图像信息，获得灭火器压力表读数、灭火器序列号和灭火器出厂日期；具体的，识别模块200包括第一识别单元201和第二识别单元202；第一识别单元201，用于识别灭火器压力表指针、灭火器压力表刻度以及指针读数，获得灭火器压力表读数；第二识别单元202，用于获得灭火器序列号和灭火器出厂日期。
[0059]
处理模块300，与识别模块200连接，用于对灭火器压力表读数和灭火器出厂日期
进行分析，以判断灭火器是否过期，若未过期，则对灭火器的过期时间进行预测；
[0060]
若灭火器过期，则将灭火器序列号发送至预警模块400；
[0061]
预警模块400，与处理模块300连接，用于生成风险预警信息，告警相关运行人员进行处理。
[0062]
应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。
[0063]
此外，可按任何合适的顺序来执行本文描述的过程的操作，除非本文另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本文描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。
[0064]
进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、ram、rom等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本文所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。计算机程序能够应用于输入数据以执行本文所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。
[0065]
如在本技术所使用的，术语“组件”、“模块”、“系统”等等旨在指代计算机相关实体，该计算机相关实体可以是硬件、固件、硬件和软件的结合、软件或者运行中的软件。例如，组件可以是，但不限于是：在处理器上运行的处理、处理器、对象、可执行文件、执行中的线程、程序和/或计算机。作为示例，在计算设备上运行的应用和该计算设备都可以是组件。一个或多个组件可以存在于执行中的过程和/或线程中，并且组件可以位于一个计算机中以及/或者分布在两个或更多个计算机之间。此外，这些组件能够从在其上具有各种数据结构的各种计算机可读介质中执行。这些组件可以通过诸如根据具有一个或多个数据分组(例如，来自一个组件的数据，该组件与本地系统、分布式系统中的另一个组件进行交互和/或以信号的方式通过诸如互联网之类的网络与其它系统进行交互)的信号，以本地和/或远程过程的方式进行通信。
[0066]
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。