試析圖像識別在電力信息化中的應(yīng)用

田寧

摘要：當(dāng)前隨著信息技術(shù)的發(fā)展，圖像識別被更加頻繁地應(yīng)用在各個領(lǐng)域，其中在電力信息化中的應(yīng)用效果顯著。圖像識別在電力信息化中的應(yīng)用具有重要意義，電力是一種重要能源，與我國能源安全有著直接的關(guān)系。做好圖像識別在電力信息化中應(yīng)用，有利于促進(jìn)電力信息化健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：圖像識別;電力信息化;應(yīng)用

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）10-0047-02

0 引言

如今人們所處的時代是一個信息化的時代，各種各樣的信息每天都會大量產(chǎn)生，電力行業(yè)的發(fā)展每天都會產(chǎn)生大量的信息，這些海量的信息單單依靠人來進(jìn)行處理操作，是杯水車薪的，因此將圖像識別應(yīng)用在電力信息化中的重要意義就不言而喻了。圖像識別要經(jīng)過嚴(yán)格的程序，每一步驟的順序性都要正確，這樣才能進(jìn)一步保障圖像識別結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1 圖像識別

1.1 圖像識別概念分析

圖像識別是以信息技術(shù)的發(fā)展為基礎(chǔ)，以計算機(jī)為載體進(jìn)行圖像的識別工作。信息爆炸的時代，人們所面臨的圖像是海量的，如果不借助技術(shù)來提高工作效率，改善工作質(zhì)量，那么圖像識別的工作就會成為行業(yè)發(fā)展的一大負(fù)擔(dān)。圖像識別技術(shù)被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)，包括教育、醫(yī)療、建筑等[1]。

1.2 圖像識別注意事項(xiàng)分析

圖像識別工作是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，為了確保圖像識別結(jié)果的精準(zhǔn)性，必須要嚴(yán)格遵守圖像識別技術(shù)應(yīng)用的規(guī)則，這樣才能確保識別結(jié)果的準(zhǔn)確化。

（1）圖像識別前期準(zhǔn)備工作。圖像識別的前提是獲得相關(guān)的圖像，在獲得圖像時要確保圖像畫質(zhì)的清晰直觀，因此有必要借助專業(yè)的相機(jī)或者攝影機(jī)進(jìn)行圖像拍攝工作。無論是相機(jī)還是攝影機(jī)，都有專業(yè)與手機(jī)之區(qū)別。（2）分析歸納圖像的信息特點(diǎn)。分析歸納圖像的信息特點(diǎn)是圖像識別工作中的重點(diǎn)，借助計算機(jī)進(jìn)行圖像特點(diǎn)的分析，進(jìn)而對其特點(diǎn)進(jìn)行歸納提取分析，對圖像的信息特點(diǎn)進(jìn)行歸納提取分析要注意方式方法，常見的有增強(qiáng)、變換以及分割等手法。（3）針對獲得的圖像進(jìn)行預(yù)處理。在獲取圖像時，雖然有經(jīng)過前期的準(zhǔn)備工作，但也會因?yàn)闇?zhǔn)備工作不充分或者外部環(huán)境無法避免的干擾導(dǎo)致圖像失真[2]。因此，為了方便后期圖像識別模型的建構(gòu)，需要對圖像進(jìn)行預(yù)期處理工作。圖像的預(yù)期處理針對提高圖像質(zhì)量進(jìn)行了去除噪聲以及各種干擾工作，保障后續(xù)工作持續(xù)有效進(jìn)行。（4）圖像識別模型的構(gòu)建。圖像識別模型的構(gòu)建主要有原型匹配模型以及模板匹配模型。兩種圖像識別模型在當(dāng)前圖像識別中應(yīng)用較為廣泛，但是每種模型的背后都有其優(yōu)勢和劣勢，在構(gòu)建圖像識別模型時要注重從實(shí)際出發(fā)分析選擇應(yīng)用合適的圖像識別模型。針對原型匹配模型來看，其工作原理就是尋找事物之間的聯(lián)系，找到共性的東西。舉例來看，蘋果和梨的相同點(diǎn)是大而圓，當(dāng)在蘋果、梨子以及葡萄之間時，圖像識別很容易將蘋果和梨子聯(lián)系在一起。另外，針對模板匹配模型的工作原理，其更加精準(zhǔn)化，要求事物保持一致性，蘋果就是蘋果，梨子就是梨子，絲毫也不容許有差錯。兩種模型相比較，我們不難看出，模板匹配模型的精準(zhǔn)性要優(yōu)于原型匹配模式。當(dāng)然，兩種模型各有各的優(yōu)點(diǎn)，各有各的長處，在使用時根據(jù)需求來進(jìn)行選擇。

2 我國電力信息化發(fā)展現(xiàn)狀分析

當(dāng)前任何行業(yè)的發(fā)展都離不開電力能源的支持，人們很難想象這個世界沒了電之后，人們的學(xué)習(xí)、工作和生活將變成什么樣子。電力行業(yè)的工作并不是單一的，而是涵蓋多種多樣的內(nèi)容，現(xiàn)已形成了一種完整的產(chǎn)業(yè)線。在電力行業(yè)發(fā)展的過程中，其產(chǎn)生的信息是大量的而且復(fù)雜的，如果單單依靠人力來進(jìn)行信息化的處理，非但不能保證效率，而且也不能保證質(zhì)量，根本不利于電力行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。數(shù)字化和信息化是當(dāng)前各個行業(yè)轉(zhuǎn)型的方向，在當(dāng)今這個時代，如果行業(yè)想要存活下來并且有所發(fā)展，那么其必須進(jìn)行數(shù)字化和智能化方向的創(chuàng)新探究。

我國信息技術(shù)的發(fā)展始于20世紀(jì)60年代，剛開始電力信息化的起步是非常緩慢的，直到20世紀(jì)90年代以后，電力信息化的發(fā)展速度急劇上升，在我國的應(yīng)用效果更加顯著突出，自此，我國電力信息化發(fā)展進(jìn)入發(fā)展的快車道。如今，我國已經(jīng)打破了之前單機(jī)和單項(xiàng)目信息化舊局面的尷尬，轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行的主流。由局部性轉(zhuǎn)向整體性，單一性向綜合性方向發(fā)展。從當(dāng)前發(fā)展局勢來看，信息化是一條必須要走的道路。實(shí)現(xiàn)電力信息化是提高核心競爭力的重要手段，電力工業(yè)的發(fā)展離不開電力信息化的發(fā)展，電力信息化能夠大大節(jié)約人力的投入，提高工作效率以及保證工作質(zhì)量。電力信息化，是電力行業(yè)從傳統(tǒng)走向現(xiàn)代化的標(biāo)志，也是為了產(chǎn)業(yè)所要堅(jiān)持的方向與創(chuàng)新發(fā)展的方向。我國當(dāng)前電力信息化發(fā)展中，很多電力企業(yè)都已經(jīng)意識到電力信息化的重要性和發(fā)展電力信息化的戰(zhàn)略意義，但是在實(shí)際行動上還是有所欠缺，信息技術(shù)的創(chuàng)新力和踐行力還是有待提高。

3 圖像識別在電力信息化中的具體應(yīng)用

圖像識別技術(shù)在電力信息化中的應(yīng)用具有重要意義，具有時代意義也是時代發(fā)展下的必然趨勢和結(jié)果。電力行業(yè)的發(fā)展需要借助圖像識別在電力信息化中的應(yīng)用在進(jìn)行創(chuàng)新，這樣才能保證發(fā)展結(jié)果的理想化。

3.1 圖像識別在電力設(shè)備在線檢測中的運(yùn)用

對電力設(shè)備進(jìn)行檢測是保證電力行業(yè)安全發(fā)展的基礎(chǔ)，而圖像識別技術(shù)以其高度智能化的優(yōu)點(diǎn)可以進(jìn)一步確保電力設(shè)備檢測結(jié)果的精準(zhǔn)性。電力設(shè)備在線監(jiān)測是最早實(shí)現(xiàn)信息化的環(huán)節(jié)之一，其智能化和自動化的特點(diǎn)，讓我們看到了環(huán)節(jié)信息化的優(yōu)勢，也堅(jiān)定了在更多范圍內(nèi)推廣信息化的信念。圖像識別在電力設(shè)備在線監(jiān)測中運(yùn)用創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟(jì)價值，同時保障了電力設(shè)備的安全性能[3]。

3.1.1 基于圖像識別的電力設(shè)備檢測總體方案

視頻監(jiān)測系統(tǒng)不僅具有發(fā)現(xiàn)問題的功能，還可以提出相關(guān)發(fā)電機(jī)改造的建議措施，幫助工作人員及時發(fā)現(xiàn)問題并能果斷采取科學(xué)措施防止問題的進(jìn)一步嚴(yán)重化。視頻監(jiān)測系統(tǒng)對電力設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測就是通過圖像識別技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的，視頻監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用主要設(shè)備數(shù)字?jǐn)z像機(jī)進(jìn)行電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控。數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的運(yùn)用也要遵循一定的流程，首先要通過電傳感器獲得相關(guān)信息，之后將獲取到的信息傳到監(jiān)控計算機(jī)。這里的監(jiān)控計算機(jī)相當(dāng)于系統(tǒng)的龍頭老大，起到的是核心的作用，可以有效識別圖像。數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的優(yōu)勢在于大大節(jié)省了時間，幫助快速準(zhǔn)確獲得理想結(jié)果。如果中間電力設(shè)備因?yàn)閮?nèi)部或者外部因素干擾發(fā)生故障，計算機(jī)系統(tǒng)會及時自動報警，提醒相關(guān)工作人員進(jìn)行監(jiān)測維修，保證電力設(shè)備的安全性，減少不必要的損耗和麻煩[4]。

3.1.2 圖像識別的程序

圖像識別要遵循一定的步驟，根據(jù)規(guī)則一步步開展工作。前一步工作的效果會間接或者直接影響后一步工作的效果，最終影響總體效果。圖像識別主要分四個步驟進(jìn)行，每一步都有需要注意的事項(xiàng)，按照規(guī)則進(jìn)行，否則會產(chǎn)生圖像識別有誤等問題[5]。

（1）圖像的預(yù)處理工作。通過攝像機(jī)直接獲取的圖像可能存在各種各樣的問題，如果不直接對這些問題進(jìn)行預(yù)先處理，后期則會影響信息化處理工作的開展。儀器本身因素以及外部環(huán)境因素都會對圖像的質(zhì)量產(chǎn)生干擾影響，預(yù)處理環(huán)節(jié)不可缺少。如果所獲得的圖片沒有問題可以跳過預(yù)處理工作這一環(huán)節(jié)，但是實(shí)際上大部分的圖像一開始都是存在問題的。這些問題的存在意味著預(yù)處理工作不能直接跳過，否則會影響后期工作開展的質(zhì)量。將有問題的圖像不加處理直接進(jìn)行應(yīng)用，對識別和分析的結(jié)果都會產(chǎn)生影響，使得之前投入的資源都前功盡棄。圖像預(yù)處理工作其實(shí)并不繁瑣，包含灰度化處理，消除噪音處理和直方圖均衡處理。首先拿到圖像后，要進(jìn)行深度化處理，放大圖像原來的噪音，使得一些細(xì)微的噪音在放大后能夠及時發(fā)現(xiàn)。之后就是進(jìn)行噪音消除的工作，噪音消除針對聲音進(jìn)行相關(guān)操作，使得聲音更加流暢自然。同時，如果想要獲得較高的圖像質(zhì)量，可以在平滑處理后通過直方圖均衡處理，最終達(dá)到高質(zhì)量的效果[6]。（2）二值化閾值的選取工作。圖像二值化閾值的選取工作關(guān)系到計算機(jī)的相關(guān)知識，而且對于計算機(jī)的計算和識別性能有著較高的要求。為了進(jìn)一步達(dá)到計算機(jī)識別速度的最大化，則需要工作人員在二值化閾值的選擇方面更加細(xì)心謹(jǐn)慎。一般來說，一臺內(nèi)存較大的計算機(jī)，其在容納信息方面優(yōu)勢更為顯著，同時也具有較大的運(yùn)作空間。計算機(jī)的內(nèi)存直接影響到圖像識別的功能，常見的圖像二值化閾值有全局閾值、動態(tài)閾值以及局部閾值這三種。提高圖像識別功能質(zhì)量化水平，需要從提高計算機(jī)硬件功能、提高速度以及改進(jìn)算法方面著手[7]。（3）電力設(shè)備的識別工作。做好前期的圖像預(yù)處理工作以及二值化閾值的選取，接下來就進(jìn)入到電力設(shè)備的識別環(huán)節(jié)。圖像分析識別是有一定的標(biāo)準(zhǔn)，借助序貫相似性檢測算法來進(jìn)行電力設(shè)備識別工作。電力設(shè)備識別工作可以運(yùn)用相似性檢測算法以及模板匹配，但是常用的是相似性檢測算法。究其原因，模板匹配模型對目標(biāo)特點(diǎn)要求較高，必須匹配一模一樣的目標(biāo)特點(diǎn)，這不僅僅局限了匹配的范圍，而且大大降低了工作效率。（4）故障的分析與判斷工作。電力設(shè)備檢測監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)之后，還進(jìn)行設(shè)備故障的分析判斷。貫徹落實(shí)安全生產(chǎn)原則，設(shè)備的安全化處理十分關(guān)鍵。幀差法是分析判斷設(shè)備故障常用的方法之一。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障后，監(jiān)控設(shè)備中呈現(xiàn)出來圖像就會出現(xiàn)巨大變化，這種變化就是設(shè)備發(fā)生故障的信號，緊接著就會進(jìn)行報警。報警后相關(guān)工作人員就能及時意識到設(shè)備出現(xiàn)故障，進(jìn)而趕赴現(xiàn)場進(jìn)行問題處理。在最短的時間內(nèi)進(jìn)行設(shè)備故障排除與處理，能夠大大降低人力、物力以及財力的損失。圖像識別技術(shù)能夠幫助工作人員做好預(yù)防措施，進(jìn)而使得生產(chǎn)環(huán)節(jié)更加安全可靠[8]。

3.2 圖像識別在電力信息化中應(yīng)用的重要性分析

電力企業(yè)眾多的業(yè)務(wù)中，電力營銷屬于重要的組成部分，關(guān)系到電力企業(yè)的盈利收入。電力影響質(zhì)量高，那么企業(yè)的收入自然也會隨之提高。圖像識別技術(shù)在電力信息化中應(yīng)用能夠幫助企業(yè)改善過去的弊端，提高工作效率。過去乃至現(xiàn)在的一部分地區(qū)，電能表表數(shù)的書寫仍然存在較大的問題，也成為企業(yè)成長發(fā)展的一大障礙。營銷管理系統(tǒng)中，電能表表數(shù)的書寫往往都是借助于人工操作，這里面就存在了較大的隱患。操作人員進(jìn)行表數(shù)的人工輸入，不僅不能有效保證書寫的準(zhǔn)確性，而且時間成本上花費(fèi)也較大。操作人員在大量數(shù)據(jù)處理面前難免會疲勞工作，產(chǎn)生我們都不想要看到的失誤，但從根本上來說人工操作情況下這種失誤是無法避免的。如果一味地嚴(yán)格要求操作人員并不能從根本上解決電能表表數(shù)書寫的問題，反而會給操作人員產(chǎn)生巨大的壓力，不利于操作人員工作環(huán)境的健康化發(fā)展。通過圖像識別技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用，這種電能表表數(shù)的填寫就能實(shí)現(xiàn)自動化操作，進(jìn)一步保障了表數(shù)書寫的準(zhǔn)確性，避免了大量人力資本的投入。圖像識別的應(yīng)用使得電力銷售系統(tǒng)更加完善，也更加具有科學(xué)化的保障。

改善信息化的營銷管理系統(tǒng)是圖像識別在電力信息化中應(yīng)用的重要體現(xiàn)。在電力營銷環(huán)節(jié)貫徹圖像識別技術(shù)較為容易，并不是我們所想的那么復(fù)雜。首先借助固定的操作平臺穩(wěn)定圖像的品質(zhì)，穩(wěn)定化的狀態(tài)便于進(jìn)行計算機(jī)信息錄入。其次，就是在拍照區(qū)進(jìn)行信息提取，緊接著就是進(jìn)行電表信息的分析錄入。在營銷系統(tǒng)中，不難發(fā)現(xiàn)操作平臺是整個系統(tǒng)的操作核心，這種核心化的部分對于之后順利采集具有直接的影響。操作臺則由工控主機(jī)、數(shù)碼相機(jī)以及控制開關(guān)和顯示器等設(shè)備組成。

4 結(jié)語

信息技術(shù)的發(fā)展是從上個世紀(jì)才開始，至今已經(jīng)達(dá)到一定的程度。圖像識別技術(shù)是信息技術(shù)的一部分，其應(yīng)用在各行各業(yè)并取得了不錯的效果。圖像識別在電力信息化中的應(yīng)用需要注意的事項(xiàng)有很多，工作人員要爭取使用圖像識別技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 周仿榮，馬儀，沈志，等.雙通道卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型電力設(shè)備圖像識別[J].云南電力技術(shù)，2019（1）：126-130.

[2] 曲胤霖.基于數(shù)字圖像處理的電力設(shè)備自動識別研究[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2019（2）：168-169.

[3] 唐芳莉.圖像識別技術(shù)在電力設(shè)備監(jiān)測中的應(yīng)用[J].通信電源技術(shù)，2019（1）：94-95.

[4] 陳煒.電力系統(tǒng)中遠(yuǎn)程數(shù)字視頻監(jiān)控與圖像識別技術(shù)的應(yīng)用與分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（33）：174-175.

[5] 李寧，鄭仟，謝貴文，等.基于無人機(jī)圖像識別技術(shù)的輸電線路缺陷檢測[J].電子設(shè)計工程，2019（10）：102-106+112.

[6] 林慶達(dá)，禤亮，覃威威，等.電力系統(tǒng)圖像識別研究綜述[J].云南電力技術(shù)，2017（4）：30-33.

[7] 朱鋒.圖像識別在電力信息化中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（28）：67-68.

[8] 肖健.電力設(shè)備在線監(jiān)測中的圖像識別技術(shù)[J].農(nóng)村電氣化，2016（4）：38-39.