一种变电站放电计数器的检测方法、系统和设备与流程

本发明属于计算机视觉，特别涉及一种变电站放电计数器的检测方法、系统和设备。

背景技术：

1、放电计数器是变电站电力设备在运行中记录避雷器动作的次数的设备，是避雷器的重要配套设备，常见的放电计数器有主要有单指针型和双指针型两种放电计数器。

2、现有技术中关于指针型放电计数器的检测方式中，人工巡检的方式需要大量人工成本且效率低，基于传统图像处理的方法利用图像的边缘信息、颜色空间和灰度空间特征等信息实现指针型放电计数器读数鲁棒性差，不适合复杂的户外环境。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提出了一种变电站放电计数器的检测方法、系统和设备，能够精确的提取指针信息，提高了读数的准确率和精度。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种变电站放电计数器的检测方法，包括以下步骤：

4、获取放电计数器的巡检图像；将所述巡检图像输入至第一检测模型中检测出放电计数器区域图像；所述第一检测模型为训练后的区域检测模型；

5、将所述放电计数器区域图像输入至第二检测模型中检测出放电计数器的刻度值信息；将所述放电计数器区域图像输入至第三检测模型中检测出放电计数器的指针关键点信息；所述第二检测模型为训练后的刻度值检测模型；所述第三检测模型为指针关键点检测模型；

6、利用所述刻度值信息和所述指针关键点信息确定放电计数器的读数。

7、进一步的，所述第一检测模型训练的过程包括：

8、建立放电计数器区域检测数据集；对数据集巡检图像里的表盘所在区域标注后按照预设比例划分为训练集、测试集和验证集；

9、利用训练集对改进的yolov10模型进行训练，以及利用测试集和验证集分别测试和验证训练后的yolov10模型得到区域检测模型；

10、进一步的，所述第二检测模型训练的过程包括：

11、对放电计数器区域图像标注实际对应的刻度值后形成的数据集按照预设比例划分为训练集、测试集和验证集；

12、利用训练集对改进的yolov10模型进行训练，以及利用测试集和验证集分别测试和验证训练后的yolov10模型得到刻度值检测模型。

13、进一步的，所述第三训练模型训练的过程包括：

14、对放电计数器区域图像标注指针的针尖和指针的针尾后，按照预设比例划分为训练集、测试集和验证集；

15、利用训练集对改进的yolov10模型进行训练，以及利用测试集和验证集分别测试和验证训练后的yolov10模型得到指针关键点检测模型。

16、进一步的，所述改进的yolov10模型具体为：使用双核卷积dualconv替换backbone网络中的卷积核conv，以及使用轻量的动态上采样算子dysample替换neck网络中的上采样算子upsample。

17、进一步的，标注工具采用cvat标注工具。

18、进一步的，所述利用所述刻度值信息和所述指针关键点信息确定放电计数器的读数的过程包括：

19、获取刻度值检测框的中心点坐标，格式化为(x,y,value)，其中x为刻度值检测框中心点横坐标；y为刻度值检测框中心点纵坐标；value为刻度值检测框的类别，即对应的实际刻度值；

20、以value最小的位置作为排序的起点，对格式化的刻度值结果按坐标分布进行顺时针排序，并对刻度值结果校正；

21、计算指针针尖与所有刻度值所在点之间的欧式距离，最小欧式距离对应的刻度值为目标指针指向的刻度值。

22、进一步的，所述方法还包括：当放电计数器为单指针型放电计数器时，目标指针指向的刻度值即为最终读数；当放电计数器为双指针型放电计数器时，长指针指向的刻度值乘以10，短指针指向的刻度值乘以1，最终两个值相加得到最终读数。

23、本发明还提出了一种变电站放电计数器的检测系统，包括：第一检测模块、第二检测模块和计算模块；

24、所述的第一检测模块用于获取放电计数器的巡检图像；将所述巡检图像输入至第一检测模型中检测出放电计数器区域图像；所述第一检测模型为训练后的区域检测模型；

25、所述第二检测模块用于将所述放电计数器区域图像输入至第二检测模型中检测出放电计数器的刻度值信息；将所述放电计数器区域图像输入至第三检测模型中检测出放电计数器的指针关键点信息；所述第二检测模型为训练后的刻度值检测模型；所述第三检测模型为指针关键点检测模型；

26、所述计算模块用于利用所述刻度值信息和所述指针关键点信息确定放电计数器的读数。

27、本发明还提出了一种变电站放电计数器的检测设备，包括：

28、存储器，用于存储计算机程序；

29、处理器，用于执行所述计算机程序时实现如所述的方法步骤。

30、
技术实现要素：
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

31、本发明提出了一种变电站放电计数器的检测方法、系统和设备，该方法包括以下步骤：获取放电计数器的巡检图像；将所述巡检图像输入至第一检测模型中检测出放电计数器区域图像；所述第一检测模型为训练后的区域检测模型；将放电计数器区域图像输入至第二检测模型中检测出放电计数器的刻度值信息；将所述放电计数器区域图像输入至第三检测模型中检测出放电计数器的指针关键点信息；所述第二检测模型为训练后的刻度值检测模型；所述第三检测模型为指针关键点检测模型；利用刻度值信息和所述指针关键点信息确定放电计数器的读数。基于一种变电站放电计数器的检测方法，还提出了一种变电站放电计数器的检测系统和设备。本发明利用目标检测和关键点检测神经网络，能够从复杂的环境条件下快速、鲁棒的定位到放电计数器区域，并且能够精确的提取指针信息，提高了读数的准确率和精度。

技术特征：

1.一种变电站放电计数器的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种变电站放电计数器的检测方法，其特征在于，所述第一检测模型训练的过程包括：

3.根据权利要求1所述的一种变电站放电计数器的检测方法，其特征在于，所述第二检测模型训练的过程包括：

4.根据权利要求1所述的一种变电站放电计数器的检测方法，其特征在于，所述第三训练模型训练的过程包括：

5.根据权利要求2至4任意一项所述的一种变电站放电计数器的检测方法，其特征在于，所述改进的yolov10模型具体为：使用双核卷积dualconv替换backbone网络中的卷积核conv，以及使用轻量的动态上采样算子dysample替换neck网络中的上采样算子upsample。

6.根据权利要求2至4任意一项所述的一种变电站放电计数器的检测方法，其特征在于，标注工具采用cvat标注工具。

7.根据权利要求1所述的一种变电站放电计数器的检测方法，其特征在于，所述利用所述刻度值信息和所述指针关键点信息确定放电计数器的读数的过程包括：

8.根据权利要求7所述的一种变电站放电计数器的检测方法，其特征在于，所述方法还包括：当放电计数器为单指针型放电计数器时，目标指针指向的刻度值即为最终读数；当放电计数器为双指针型放电计数器时，长指针指向的刻度值乘以10，短指针指向的刻度值乘以1，最终两个值相加得到最终读数。

9.一种变电站放电计数器的检测系统，其特征在于，包括：第一检测模块、第二检测模块和计算模块；

10.一种变电站放电计数器的检测设备，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提出了一种变电站放电计数器的检测方法、系统和设备，该方法包括：获取放电计数器的巡检图像；将巡检图像输入至第一检测模型中检测出放电计数器区域图像；第一检测模型为训练后的区域检测模型；将放电计数器区域图像输入至第二检测模型中检测出放电计数器的刻度值信息；将放电计数器区域图像输入至第三检测模型中检测出放电计数器的指针关键点信息；第二检测模型为训练后的刻度值检测模型；第三检测模型为指针关键点检测模型；利用刻度值信息和所述指针关键点信息确定放电计数器的读数。基于该方法，还提出了一种变电站放电计数器的检测系统和设备。本发明并且能够精确的提取指针信息，提高了读数的准确率和精度。

技术研发人员：崔醒龙,李睿,徐学来,张亚辉,陈鑫
受保护的技术使用者：智洋创新科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/5