【摘 要】從電力設(shè)備的圖像特點(diǎn)出發(fā)，對電力設(shè)備中的CBIR技術(shù)初步掌握，將顏色特征、形狀特征、紋理特征作為依據(jù)，總結(jié)出了圖像檢索的方法，本文對這一部分內(nèi)容進(jìn)行了研究，給出了研究內(nèi)容的系統(tǒng)結(jié)果。

【關(guān)鍵詞】電力設(shè)備；CBIR

圖像是一種重要的信息表現(xiàn)形式，能夠直觀的表達(dá)出其中包含的情況，隨著高科技逐漸滲透到我們的生活中，圖像信息的使用也時(shí)常出現(xiàn)在我們身邊。目前，電力設(shè)備的種類越來越多，與其搭配的系統(tǒng)也多種多樣，CBIR技術(shù)也被應(yīng)用在電力設(shè)備管理系統(tǒng)中，對電力系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。

1.CBIR技術(shù)

為了發(fā)揮出圖像清楚明了的效果，電力系統(tǒng)近年來對設(shè)備的管理上采用了給設(shè)備工作時(shí)進(jìn)行拍攝圖像的形式，對于得出圖像的應(yīng)用主要為：根據(jù)圖像進(jìn)行分析來判斷設(shè)備的工作運(yùn)行情況，對設(shè)備的老舊程度進(jìn)行記錄；對設(shè)備使用前后進(jìn)行對比，觀察在工作中設(shè)備的變化；根據(jù)圖像的的傳輸，得到設(shè)備的具體信息，例如型號、工作地點(diǎn)以及使用的時(shí)間等。在開始的一段時(shí)間，這些圖像信息還是以文件的形式保存在電腦中，供管理者瀏覽，但是圖像越來越多，無法進(jìn)行有效管理，所以就找到了一種新的方式——CBIR技術(shù)進(jìn)行圖像的保存。

CBIR是一種有關(guān)圖像檢索的新技術(shù)，是根據(jù)圖像的相似性進(jìn)行對比匹配，對圖像的特征進(jìn)行描述，通過圖像的提示與舉例進(jìn)行特征分析，將圖像輸入，輸出相似或者有圖像具有相同特征的另一圖像，解決了用戶對電力系統(tǒng)的難以理解的很大問題。

2.CBIR技術(shù)在電力設(shè)備管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1電力設(shè)備圖像庫

在對電力設(shè)備進(jìn)行研究之前，我們要全面的理解這種圖像的特點(diǎn)。在電力設(shè)備的運(yùn)行中，所顯示的圖像大多是單一的黑白色，其余的色彩并不明顯，這在對圖像描述的過程中產(chǎn)生了很大的障礙，不同的設(shè)備之間所輸出的圖像有很大的區(qū)別，所以，要學(xué)會對圖像特征的部分抽取，主要對圖像的特征進(jìn)行描述，由于圖像的紋理特征擁有著獨(dú)特的旋轉(zhuǎn)不變的特性，而且抗噪聲能力也特別強(qiáng)，所以，在檢索的過程中將紋理特征結(jié)合起來會有很好的效果。

2.2提取顏色特征

最直接的特征就是圖像的顏色特征，與所包含的物體和場景有著很強(qiáng)的聯(lián)系，而且與其他特征的關(guān)聯(lián)性小，具有穩(wěn)定性。熱門對色彩的敏感度也比較高，感受較為強(qiáng)烈，在生活中就經(jīng)常被應(yīng)用，在電力設(shè)備的應(yīng)用上會更加的熟練。

利用顏色進(jìn)行檢索，有兩種方式，一種是直接根據(jù)顏色進(jìn)行查詢，得出結(jié)論，另一種是根據(jù)圖像所表示的主色調(diào)進(jìn)行匹配查詢。

但是在電力系統(tǒng)中顏色都比較單純，大多只是簡單的黑白色，所以，單純的依靠顏色來對系統(tǒng)進(jìn)行管理并不能取得很好的效果。

2.3提取形狀特征

形狀是圖像最主要的特征之一，也是最容易被觀察識別的特征信息之一。圖像的形狀不跟隨顏色等其他特征的改變進(jìn)行改變，是非常穩(wěn)定的特征。對形狀的描述分為基于邊界以及基于區(qū)域兩類，基于邊界就是根據(jù)形狀的邊緣的外部形狀，基于區(qū)域就是根據(jù)形狀的全部區(qū)域。

對形狀特性進(jìn)行提取，首先要對圖像進(jìn)行觀察分割，這樣對整個(gè)的檢索過程就有了限制。如果通過不變矩法，就不用分割圖像，直接對圖像的整個(gè)形狀進(jìn)行特征分析的圖像檢索，這樣更加的方便。所以，對電力設(shè)備的圖像采集，利用不變矩的方法進(jìn)行特征的提取更加方便，適用于電力設(shè)備的圖像檢索。

應(yīng)用形狀特征應(yīng)該具有獨(dú)特性、完備性、幾何變換不變性、靈敏性以及抽象性等。

提取形狀特征的時(shí)候需要注意的有：第一，形狀經(jīng)常與目標(biāo)關(guān)聯(lián)在一起，相結(jié)合時(shí)有一定的含義，可以將形狀特征看成更高一層的特征，表達(dá)起來較為復(fù)雜，對一些陌生領(lǐng)域的信息，不要使用自動(dòng)分割的方法，這種方法很難將目標(biāo)有效的提取出來。第二，描述目標(biāo)的形狀非常復(fù)雜，數(shù)學(xué)定義并不確切，人本身的認(rèn)識情況就不能夠準(zhǔn)確的表達(dá)出來；第三，不同的角度提取的形狀特征并不相同，需要更完美的解決方式。

2.4提取紋理特征

紋理特征是不依賴顏色或者亮度對特征進(jìn)行反映的，所有的物體都具有紋理特征。對紋理的獲取一般應(yīng)用統(tǒng)計(jì)法和頻譜法。統(tǒng)計(jì)法是對圖像的色彩空間分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；頻譜法是先進(jìn)行數(shù)學(xué)模式轉(zhuǎn)換，將空域變換成頻域，然后再分析圖像。紋理的出現(xiàn)反映了圖像及物體的內(nèi)在屬性。根據(jù)紋理的特征可以將兩個(gè)相似的物體圖像分開。應(yīng)用紋理檢索的情況，通常圖像的內(nèi)容非常豐富，與背景并不能很好的分離開，當(dāng)色彩和形狀信息不明顯的情況下，紋理特征就發(fā)揮了作用。

紋理是與灰色像素的尺寸以及空間分布有關(guān)的，度量紋理特征是灰度共生矩陣根據(jù)像素之間具有的空間信息，從其中提取有效的參數(shù)進(jìn)行度量?；疑采仃噷y理的提取范圍是整個(gè)圖像，這種方法對圖像的單一特性表現(xiàn)起來并不直觀，但是對紋理的特性描述是很有效果的。

2.5特征的統(tǒng)一

不同的特征有著不同的物理意義，在應(yīng)用的過程中其取值范圍也有很大的差別，這樣來說，所表現(xiàn)出來的特征是沒有可比性的，所以，在對圖像進(jìn)行綜合利用的時(shí)候，對形狀和紋理進(jìn)行檢索，需要進(jìn)行根據(jù)不同的特征進(jìn)行統(tǒng)一化的處理。主要通過對圖像相似距離的計(jì)算得出均值和標(biāo)準(zhǔn)差，然后歸一化設(shè)為0或者1，得到紋理的相似距離，確定各個(gè)特征向量所占的比重，最后計(jì)算相似距離。

3.檢索結(jié)果的設(shè)計(jì)

在電力設(shè)備上運(yùn)用CBIR技術(shù)，就是先要把設(shè)備中的個(gè)類型圖片統(tǒng)一轉(zhuǎn)化成大小以及格式相同的圖像，圖像存入數(shù)據(jù)庫和提取圖像的形狀紋理特征輸入到特征庫同時(shí)進(jìn)行，這樣就不會出現(xiàn)偏差，在檢索的時(shí)候，對于給定的圖像，要提前做好數(shù)據(jù)的提取，將形狀紋理特征與數(shù)據(jù)庫和特征庫中的特征進(jìn)行對比計(jì)算此時(shí)，就可以得到所提取出的最相似的需求圖像。將系統(tǒng)進(jìn)行多次檢索，反復(fù)的檢驗(yàn)，將整體的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)過程進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到最優(yōu)的工作方式。

4.CBIR技術(shù)在電力管理中的發(fā)展缺陷

4.1未能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫之間的互動(dòng)

目前對數(shù)據(jù)庫的打開方式是以指定文件夾打開的形式進(jìn)行工作的。這樣，對于數(shù)據(jù)的是處理就有了限制，雖然簡單化但是并不是最理想的解決數(shù)據(jù)處理的方法。若能夠直接的對數(shù)據(jù)庫內(nèi)容進(jìn)行訪問，這樣就能夠更加方便的管理整個(gè)系統(tǒng)。

4.2檢索的過程并沒有真正的獨(dú)立

將算法與系統(tǒng)的編寫分開，這樣能更方便的進(jìn)行管理，而且在添加新的算法時(shí)，只需要加入新的程序模塊就可以，不用重新編寫。

4.3對邊緣點(diǎn)的算法準(zhǔn)確度不夠

邊緣點(diǎn)的確定是在形狀特征應(yīng)用時(shí)需要計(jì)算的，而現(xiàn)在的算法在計(jì)算的時(shí)候還不能夠完全的排出噪點(diǎn)對其的影響。

5.結(jié)語

CBIR技術(shù)與模式識別技術(shù)和多媒體技術(shù)相結(jié)合，是現(xiàn)如今圖像檢索過程的研究重點(diǎn)。在電力設(shè)備的圖像管理中具有舉足輕重的作用，通過對電力設(shè)備的特點(diǎn)進(jìn)行研究，本文提出的以形狀特征為研究中心，紋理特征和形狀結(jié)合起來進(jìn)行設(shè)備優(yōu)化的方法。但是，目前這一系統(tǒng)并沒有統(tǒng)一的實(shí)行方式，只是對文本進(jìn)行圖像的檢索顯然是不完善的，還需要對這種管理模式進(jìn)行進(jìn)一步的研究發(fā)展，有機(jī)的融合文本與內(nèi)容的檢索方式，來達(dá)到滿意的效果。

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