安全标示牌分类方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明实施例涉及安全标示牌管理技术，尤其涉及一种安全标示牌分类方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.在变电站中存在大量的电力设备，定期的对电力设备进行检修与维护工作可有效的保障电力系统运行的稳定性。在对变电站中的电力设备进行检修与维护作业过程中，需要将工作区域与周边带电运行区域之间布置相应的安全设施，以避免工作人员误入带电区域、误碰带电设备。
3.在工作区域与周边带电运行区域之间部分位置将设置遮拦，并且悬挂上相应的标示牌，为工作人员提供必要的信息以及起到警示作用，保证检修工作安全有序开展。目前，变电站安全设施中常用的标示牌分为两类：提示类和禁止类。其中，提示类主要起到提示作用，提示工作人员安全的行进路线，例如：“在此工作”、“从此进出”、“从此上下”等；禁止类主要起到警示的作用，提示工作人员应禁止的操作，例如：“禁止合闸，有人工作”，“禁止合闸，线路有人工作”等。上述的标示牌在使用完毕之后需要及时的进行回收和分配以便下次检修与维护作业时使用。
4.现有对安全标示牌的分类主要依靠人工基于标示牌表面的颜色和文字内容对标示牌进行辨别然后再依次分类，分类速度慢、效率低，类似标示牌容易混淆而导致分错。


技术实现要素：

5.本发明提供一种安全标示牌分类方法、装置、设备及存储介质，以实现准确高效的对标示牌进行分类。
6.第一方面，本发明实施例提供了一种安全标示牌分类方法，包括：
7.获取标示牌的图像数据；
8.基于所述图像数据获取所述标示牌的灰度数据；
9.基于所述灰度数据中表征提示色和禁止色的像素的比例将所述标示牌分为提示牌和禁止牌，所述提示牌和所述禁止牌表征所述标示牌的类型；
10.基于所述灰度数据中表征文字的像素的比例分别对所述提示牌和所述禁止牌进行标识文字分类。
11.可选的，所述获取标示牌的图像数据，包括：
12.获取标示牌的图像信息；
13.对所述图像信息进行清洗处理，获得所述标示牌的图像数据。
14.可选的，所述基于所述图像数据获取所述标示牌的灰度数据，包括：
15.对所述图像数据采用分量法、最大值法、平均值法或加权平均法进行灰度处理，获得所述标示牌的灰度数据。
16.可选的，在所述基于所述图像数据获取所述标示牌的灰度数据之后，还包括：
17.对所述灰度数据进行图像色彩量化处理。
18.可选的，所述基于所述灰度数据中表征提示色和禁止色的像素的比例将所述标示牌分为提示牌和禁止牌，包括：
19.提取所述灰度数据中表征提示色的像素的第一数量，表征禁止色的像素的第二数量；
20.基于所述第一数量、所述第二数量和所述灰度数据的像素总数计算所述提示牌的第一占比和所述禁止牌的第二占比；
21.若所述第一占比大于或等于预设的第一阈值，则判断所述标示牌为提示牌；
22.若所述第一占比小于预设的第一阈值，则判断所述第二占比是否大于预设的第二阈值；
23.若所述第二占比大于预设的第二阈值，则判断所述标示牌为禁止牌。
24.可选的，所述基于所述灰度数据中表征文字的像素的比例分别对所述提示牌和所述禁止牌进行分类，包括：
25.获取所述灰度数据中表征文字的像素的第三数量；
26.计算所述第三数量与所述灰度数据的像素总数的比值，获得所述标示牌的文字占比；
27.将所述文字占比与预设的分类范围值进行比较，判断所述标示牌的文字类型，所述分类范围值表征不同的标识文字在所述标示牌中的预设占比，所述预设占比与所述文字类型一一对应。
28.可选的，在所述获取所述灰度数据中表征文字的像素的第三数量中，将所述灰度数据中灰度值大于预设的第三阈值的像素作为表征文字的像素。
29.第二方面，本发明实施例还提供了一种安全标示牌分类装置，包括：
30.获取模块，用于获取标示牌的图像数据；
31.灰度模块，用于基于所述图像数据获取所述标示牌的灰度数据；
32.类型分类模块，用于基于所述灰度数据中表征提示色和禁止色的像素的比例将所述标示牌分为提示牌和禁止牌，所述提示牌和所述禁止牌表征所述标示牌的类型；
33.文字分类模块，用于基于所述灰度数据中表征文字的像素的比例分别对所述提示牌和所述禁止牌进行标识文字分类。
34.第三方面，本发明实施例还提供了一种安全标示牌分类设备，所述设备包括：
35.一个或多个处理器；
36.存储装置，用于存储一个或多个程序，
37.当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的安全标示牌分类方法。
38.第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面所述的安全标示牌分类方法。
39.本发明通过获取标示牌的图像数据，进而获得灰度数据，基于灰度数据中提示色和禁止色的占比可实现对提示牌和禁止牌的判断，然后再根据灰度数据中表征文字的像素占比可判断标示牌上不同的文字类型，最终可通过对标示牌的灰度数据实现对标示牌的分
类，灰度值的计算和大小判断对于算力要求较小，其计算效率相对高效，进而可高效的实现对标示牌的分类，将对标示牌上的具体内容识别转化为对灰度值的计算和大小判断，可有效的实现准确高效的对标示牌进行分类。
附图说明
40.图1a为本发明实施例中所述的提示牌的样式示意图；
41.图1b为本发明实施例中所述的禁止牌的样式示意图；
42.图2为本发明实施例一提供的安全标示牌分类方法的流程图；
43.图3为本发明实施例二提供的一种安全标示牌分类装置的结构图；
44.图4为本发明实施例三提供的一种电子设备的结构示意图。。
具体实施方式
45.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
46.图1a为本发明实施例中所述的提示牌的样式示意图，图1b为本发明实施例中所述的禁止牌的样式示意图。在变电站的检修与维护作业过程中需要使用大量的标示牌对工作环境和工作设备进行标示，以保证对电力设备开展检修与维护作业时的工作人员的安全。其中，常用的标示牌分为两类：提示类和禁止类。其中，如图1a所示，提示类通常采用绿色边框、白底黑字的形式制作，主要起到提示作用，提示工作人员安全的行进路线，例如：“在此工作”、“从此进出”、“从此上下”等；如图1b所示，禁止类通常采用红色边框、白底红字的形式制作，主要起到警示的作用，提示工作人员应禁止的操作，例如：“禁止合闸，有人工作”，“禁止合闸，线路有人工作”等。
47.实施例一
48.图2为本发明实施例一提供的安全标示牌分类方法的流程图，本实施例可适用于对变电站中使用的安全标示牌进行分类的情况，该方法可以由安全标示牌分类装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件实现，可配置在计算机设备中，例如，服务器、工作站、个人电脑，等等，该方法具体包括如下步骤：
49.步骤210、获取标示牌的图像数据。
50.在具体实现中，利用图像采集装置对标示牌的图像进行获取，从而获得包含标示牌的图像数据。其中，图像采集装置可以是固定设置的摄像头、摄像机、相机、扫描仪、其他带有拍照功能的设备(手机、平板电脑等)。
51.具体实现中，对于获取的图像数据可以是包含背景的图片，也可以是基于获取结果进行裁剪后保留的仅包含与标示牌部分对应的数据，在此并不做具体的限定，只要在获取标示牌的图像数据时的背景颜色并不与标示牌上的标识颜色相同即可，例如本发明实施例中所述的提示牌和禁止牌的绿色和红色，以及字体使用的黑色、白色，保证不影响对标示牌的判断即可。为了保证数据的准确性，还可以基于标示牌的边框位置对图像进行切割仅获取标示牌的图像数据用作后续步骤中使用对象。
52.此外，除了对获取的图像数据进行裁切处理仅保留标示牌部分的图像数据之外，
还可以对图像数据进行其他的处理，以使图像数据能够更便于辨认，例如对图像数据进行清洗处理去除采集过程中生成的噪点坏点等，对标示牌的图像数据进行平移、旋转、镜像、锐化等操作使其更容易辨认。
53.在本发明实施例中需要注意的是，图像数据为单个标示牌对应的图像数据，当有多个标示牌需要识别时，依次对每个标示牌的图像数据进行获取，并分别对每个标示牌的数据运用后续步骤中的处理判别对应的标示牌的类型，而非将所有的标示牌的图像数据一起进行处理。
54.步骤220、基于图像数据获取标示牌的灰度数据。
55.在本步骤中所要做的是基于图像数据获取标示牌的灰度数据，也就是灰度化数据，即对图像数据进行灰度化处理。rgb色彩模式是工业界的一种颜色标准，是通过对红(r)、绿(g)、蓝(b)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的，rgb即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是运用最广的颜色系统之一。在rgb模型中，如果r＝g＝b时，则彩色表示一种灰度颜色，其中r＝g＝b的值叫灰度值，因此，灰度图像每个像素只需一个字节存放灰度值(又称强度值、亮度值)，灰度范围为0
‑
255。对图像数据进行灰度化处理，可通过以下方式实现：分量法、最大值法、平均值法或加权平均法。
56.分量法将彩色图像中的rgb三分量的亮度作为三个灰度图像的灰度值，可根据应用需要选取一种灰度图像。最大值法将图像数据中的rgb三分量亮度的最大值作为灰度图的灰度值。平均值法将图像数据中的rgb三分量亮度求平均得到一个灰度值。加权平均法根据重要性及其它指标，将rgb三个分量以不同的权值进行加权平均。由于人眼对绿色的敏感最高，对蓝色敏感最低，因此，按下式(1)对rgb三分量进行加权平均能得到较合理的灰度图像。
57.gray(i,j)＝0.299*r(i,j)+0.578*g(i,j)+0.114*b(i,j)
ꢀꢀ
(1)
58.其中，gray(i,j)表示像素点的灰度值，r(i,j)表示在rgb三分量中像素点的红色值，g(i,j)表示在rgb三分量中像素点的绿色值，b(i,j)表示在rgb三分量中像素点的蓝色值。
59.以上这四种处理方式(分量法、最大值法、平均值法和加权平均法)需要根据实际情况，进行选择。
60.步骤230、基于灰度数据中表征提示色和禁止色的像素的比例将标示牌分为提示牌和禁止牌，提示牌和禁止牌表征标示牌的类型。
61.在本发明中将提示牌所用的绿色作为提示色，将禁止牌所用的红色作为禁止色为例进行说明。在其他实施例中，提示色和禁止色还可以定义为其他的颜色，在此不对具体的颜色进行限定，在本发明实施例中所提到的绿色和红色仅是起到示例作用。
62.在灰度图中，不同的颜色分别对应着不同的颜色，并且在标示牌中所使用到的颜色相对较少，并且各颜色区域的颜色单一、分界明显，因此可方便直接的通过不同的灰度值对应找到标示牌上的不同颜色区域，从而实现基于灰度值确定对应的像素点的颜色。例如，在标示牌中黑色对应的灰度值为0
‑
10，红色为20
‑
100，绿色为149
‑
154，白色为245
‑
255。
63.在具体实现中，则可基于不同的颜色对应的灰度值范围将灰度数据中的各像素点的颜色进行确定，从而可通过对提示色和禁止色的像素比例确定标示牌中是否包含提示色
或禁止色，进而确定对应的标示牌为提示牌还是禁止牌。
64.在一个可选的实施例中，步骤230可包括以下步骤：
65.步骤231、提取灰度数据中表征提示色的像素的第一数量，表征禁止色的像素的第二数量。
66.在本步骤中统计灰度数据中与提示色的灰度值范围相同的像素点数量，作为第一数量；统计灰度数据中与禁止色的灰度值范围相同的像素点数量，作为第二数量。
67.在其他实施例中，对于第一数量和第二数量可以是一次进行获取，也可以是分开获取。
68.步骤232、基于第一数量、第二数量和灰度数据的像素总数计算提示牌的第一占比和禁止牌的第二占比。
69.对于第一占比和第二占比的计算可直接利用第一数量和第二数量作为分子，像素总数作为分母进行计算。
70.在本发明实施例中需要注意的是，在前述步骤中的计算是针对的每个标示牌的图像数据进行的，换句话说也就是在进行第一数量和第二数量的统计时统计的单个图像数据中的数量，像素总数指的是每个标示牌的灰度数据的像素数量。
71.步骤233、判断第一占比是否大于预设的第一阈值。
72.步骤234、若第一占比大于或等于预设的第一阈值，则判断标示牌为提示牌。
73.步骤235、若第一占比小于预设的第一阈值，则判断第二占比是否大于预设的第二阈值；
74.步骤236、若第二占比是否大于预设的第二阈值，则判断标示牌为禁止牌。
75.其中，预设的第一阈值为预先设定的提示色的占比的阈值，其代表的是在标示牌中包含提示色的像素的比例；预设的第二阈值为预先设定的禁止色的占比的阈值，其代表在标示牌中包含禁止色的像素的比例。并且实际在标示牌的使用中，对于提示色和禁止色是分开使用的，也就是说一个标示牌上正常情况下仅包含提示色或禁止色，并不存在同时存在两种颜色的情况，在设定第一阈值和第二阈值时时可适当的进行调整，避免提示色或禁止色的占比较小的情况被误判，可适当的将第一阈值和第二阈值设定的偏低一些。
76.步骤240、基于灰度数据中表征文字的像素的比例分别对提示牌和禁止牌进行标识文字分类。
77.在实际实现中，在标示牌中包含标识色(提示色、禁止色、绿色、红色)和文字(红色或黑色)，其中标识色的面积固定，不同的标示牌有不同的文字内容，而每个文字的笔划数量、大小和像素均不完全相同，表现结果则是：不同的标示牌的文字在标示牌上所占的像素空间大小不同。因此，可通过判断标示牌上与文字对应的像素的比例进而判断不同的类型的标示牌。
78.在具体实现中，禁止牌采用的是红色边框与红色文字的组合，但是其中红色边框的大小在不同的禁止牌中是不变的，也就是说红色边框的占比是不变的，因此红色边框并不影响对禁止牌上的文字的占比判断，在禁止牌中同样的使用上述的方式进行判断。并且，在标示牌中的使用的颜色均为相对显眼的颜色，其灰度差异相对较大，较为容易区分开不同颜色，进而区分开不同区域。
79.在一个可选的实施例中，步骤240包括：
80.步骤241、获取灰度数据中表征文字的像素的第三数量。
81.其中，在提示牌中，由于文字采用的是与提示色不同的黑色，因此可将表征黑色的像素作为表征文字的像素，也就是说在提示牌中统计黑色的像素数量作为第三数量。其中，获取像素的数量时可采用范围值进行判断表征黑色的像素，例如获取灰度值为0
‑
10的像素作为黑色像素，即表征文字的像素。
82.在禁止牌中，由于文字和禁止色都是采用的红色，但其中禁止色为设置与标示牌上的固定图案(红色边框)，其大小在不同的禁止牌中是不变的，也就是说固定图案的占比是不变的，因此固定图案并不影响对禁止牌上的文字的占比判断，可将固定图像的像素点和文字的像素点均认定为表征文字的像素点，统计获得第三数量。
83.步骤242、计算第三数量与灰度数据的像素总数的比值，获得标示牌的文字占比；
84.步骤243、将文字占比与预设的分类范围值进行比较，判断标示牌的文字类型，分类范围值表征不同的标识文字在标示牌中的预设占比，预设占比与文字类型一一对应。
85.在一个可选的实施例中，在获取灰度数据中表征文字的像素的第三数量中，将灰度数据中灰度值大于预设的第三阈值的像素作为表征文字的像素。
86.在具体实现中，需要预先对不同警示类型和文字类型的标示牌的文字占比进行统计，然后建立文字类型和占比的对应关系，在进行判断时则直接引用预先建立的文字类型与占比的关系判断最终标示牌的文字类型。
87.本实施例的技术方案，通过获取标示牌的图像数据，进而获得灰度数据，基于灰度数据中提示色和禁止色的占比可实现对提示牌和禁止牌的判断，然后再根据灰度数据中表征文字的像素占比可判断标示牌上不同的文字类型，最终可通过对标示牌的灰度数据实现对标示牌的分类，灰度值的计算和大小判断对于算力要求较小，其计算效率相对高效，进而可高效的实现对标示牌的分类，将对标示牌上的具体内容识别转化为对灰度值的计算和大小判断，可有效的实现准确高效的对标示牌进行分类。
88.实施例二
89.图3为本发明实施例二提供的一种安全标示牌分类装置的结构图。该装置包括：获取模块31、灰度模块32、类型分类模块33和文字分类模块34。其中：
90.获取模块31，用于获取标示牌的图像数据；
91.灰度模块32，用于基于图像数据获取标示牌的灰度数据；
92.类型分类模块33，用于基于灰度数据中表征提示色和禁止色的像素的比例将标示牌分为提示牌和禁止牌，提示牌和禁止牌表征标示牌的类型；
93.文字分类模块34，用于基于灰度数据中表征文字的像素的比例分别对提示牌和禁止牌进行标识文字分类。
94.获取模块31包括：
95.获取单元，用于获取标示牌的图像信息；
96.清洗单元，用于对图像信息进行清洗处理，获得标示牌的图像数据。
97.灰度模块32包括：
98.灰度计算单元，用于对图像数据采用分量法、最大值法、平均值法或加权平均法进行灰度处理，获得标示牌的灰度数据。
99.灰度模块32之后，还包括：
100.量化单元，用于对灰度数据进行图像色彩量化处理。
101.类型分类模块33包括：
102.第一数量提取单元，用于提取所述灰度数据中表征提示色的像素的第一数量，表征禁止色的像素的第二数量；
103.第一占比计算单元，用于基于第一数量、第二数量和灰度数据的像素总数计算提示牌的第一占比和禁止牌的第二占比；
104.判断单元，用于判断第一占比是否大于预设的第一阈值；
105.若第一占比大于或等于预设的第一阈值，则判断标示牌为提示牌；
106.第二判断单元，若第一占比小于预设的第一阈值，则判断第二占比是否大于预设的第二阈值；
107.若第二占比大于预设的第二阈值，则判断标示牌为禁止牌。
108.文字分类模块34包括：
109.第二数量提取单元，用于获取灰度数据中表征文字的像素的第三数量；
110.第二占比计算单元，用于计算第三数量与灰度数据的像素总数的比值，获得标示牌的文字占比；
111.比较单元，用于将文字占比与预设的分类范围值进行比较，判断标示牌的文字类型，分类范围值表征不同的标识文字在标示牌中的预设占比，预设占比与文字类型一一对应。
112.第二数量提取单元中，将灰度数据中灰度值大于预设的第三阈值的像素作为表征文字的像素。
113.本发明实施例所提供的安全标示牌分类装置可执行本发明任意实施例所提供的安全标示牌分类方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
114.实施例三
115.图4为本发明实施例三提供的一种电子设备的结构示意图。如图4所示，该电子设备包括处理器40、存储器41、通信模块42、输入装置43和输出装置44；电子设备中处理器40的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器40为例；电子设备中的处理器40、存储器41、通信模块42、输入装置43和输出装置44可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。
116.存储器41作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本实施例中的一种安全标示牌分类方法对应的模块(例如，一种安全标示牌分类装置中的获取模块31、灰度模块32、类型分类模块33和文字分类模块34)。处理器40通过运行存储在存储器41中的软件程序、指令以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的一种安全标示牌分类方法。
117.存储器41可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据电子设备的使用所创建的数据等。此外，存储器41可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器41可进一步包括相对于处理器40远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
118.通信模块42，用于与显示屏建立连接，并实现与显示屏的数据交互。输入装置43可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。
119.本实施例提供的一种电子设备，可执行本发明任一实施例提供的安全标示牌分类方法，具体相应的功能和有益效果。
120.实施例四
121.本发明实施例四还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种安全标示牌分类方法，该方法包括：
122.获取标示牌的图像数据；
123.基于图像数据获取标示牌的灰度数据；
124.基于灰度数据中表征提示色和禁止色的像素的比例将标示牌分为提示牌和禁止牌，提示牌和禁止牌表征标示牌的类型；
125.基于灰度数据中表征文字的像素的比例分别对提示牌和禁止牌进行标识文字分类。
126.当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任一实施例所提供的一种安全标示牌分类方法中的相关操作。
127.通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(read
‑
only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、闪存(flash)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机电子设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络电子设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
128.值得注意的是，上述安全标示牌分类装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
129.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。