[发明专利]配电网AUTOCAD设计图自动识别方法

摘要

本发明的目的在于提供一种CAD格式的配电网设计图的自动识别方法，本方法可以将CAD格式的配电网设计图自动的导入到GIS系统中，并且在GIS系统中可以识别出配电网的各种设备。本发明的方法包括样本数据库的建立和对CAD设计图中的设备进行识别两个过程。本发明能够自动的识别CAD设计图中的设备，识别率较高。而且由于由程序自动进行CAD设计图的处理及设备的识别，处理速度更快，更方便，同时，也避免了人工的方式带来的数据不准确的问题。

主权项

1.一种配电网AUTOCAD设计图自动识别方法，包括样本数据库的建立和对CAD设计图中的设备进行识别两个过程：1)所述样本数据库的建立的具体过程如下：1.1)将原样本图放入单位大小的栅格中，如果原样本图与某栅格有交集，则取栅格的中央点，作为样本点，这样得到该设备的所有的样本点；1.2)将该样本进行旋转n*45度(n＝1,2,3,4,…8)，进行上述步骤1.1，则对于一个样本图例，在平面上进行旋转，每旋转45度产生一个样本，在一个平面上可以产生360度/45度＝8个角度的样本数据；或者，为了要达到更高的识别精度，也可将样本进行n*22.5度(n＝1,2,3,4,…16)的旋转，产生16个角度的样本数据；1.3)对所有的要识别的设备，按照步骤1.1)和1.2)中的描述进行样本数据库的建立；2)所述对CAD设计图中的设备进行识别的具体过程如下：2.1)设备特征点的提取：2.2)对待识别的CAD设计图中的设备进行归一化；2.3)将设备特征点与样本库进行比对和识别；步骤2.3)具体过程如下：2.3.1)计算待识别的CAD设计图中的设备与样本库中的每一个样本的距离：对如下三个方面a)‑c)分别计算待识别样本与数据库中样本的距离，并对三个距离进行加权平均以计算总的距离：a)特征点的轮廓的匹配程度；b)特征点颜色的匹配程度；c)特征点之间的连接关系的匹配程度；对于以上三个方面a)‑c)分别计算出的三个距离值进行加权平均时，每个距离值的权重可以通过对训练数据的线性回归得到；所述步骤a)中，特征点轮廓的匹配程度可以由特征点轮廓的距离来表征，特征点轮廓的距离的计算方法为：a1)待识别样本的特征点为：d1,d2,…dn；a2)数据库中某一设备某一角度的特征点为：a1,a2,…am；a3)基于特征点轮廓计算的距离为：distance_1＝sqrt(dist(d1,b1)^2+dist(d2,b2)^2+…+dist(dn–bn)^2)，其中bi(i＝1..n)是(a1,a2,…am)中距离di最近的点；a4)由于di(i＝1..n),aj(j＝1..m)均是一个由经纬度计算得到的2维坐标点(x,y)，所以距离就是二维平面中的距离dist(di,aj)＝sqrt((x_di–x_aj)^2+(y_di–y_aj)^2))；所述步骤b)中，特征点颜色的匹配程度可以由特征点颜色的距离来表征，特征点颜色的距离的计算方法为：b1)待识别样本的特征点为：d1,d2,…dn；b2)数据库中某一设备某一角度的特征点为：a1,a2,…am；b3)基于特征点轮廓计算的距离为：distance_2＝sqrt(dist(d1,b1)^2+dist(d2,b2)^2+…+dist(dn–bn)^2)其中bi(i＝1..n)是(a1,a2,…am)中距离di最近的点；b4)颜色的差异可以由RGB的计算得到：由于di(i＝1..n),aj(j＝1..m)均有一个RGB颜色，所以距离就是RGB三个维度的颜色值的距离：dist(di,aj)＝sqrt((R_di–R_aj)^2+(G_di–G_aj)^2)+(B_di–B_aj)^2)；上述步骤c)中，特征点之间的连接关系的匹配程度可以由特征点连接关系距离来表征，特征点之间的连接关系的距离的计算如下：c1)将待识别样本的特征点d1,d2,..dn的两两连接关系描述成一个n维的距阵，任意两点(di,dj)间有连接则距阵中(i,j)＝1，否则等于0；c2)对样本库的每一个样本做同样的c1)处理，产生m维距阵；c3)由于待识别样本的连接关系是一个n维的方阵，即任意两个点之间是否有连接，或连接的长度，数据库中的样本也是m维方阵；两个不同维度的方阵之间的相似程度计算方法是：利用现有的图像拉伸算法把两个方阵都扩展成NxM维方阵，则可以计算其两个距阵间的欧氏距离。