检索结果-内蒙古大学图书馆

仪器仪表学报 2017年第7期38卷 1782-1790页

作者：许丽石伟方甜华北水利水电大学信息工程学院郑州450046 许继电源有限公司许昌461000

为了解决智能巡检机器人仪表读数识别中易受光照变化影响、识别精度不高等问题,结合高压变电场中常见指针区域的图像特点,建立了指针式仪表读数高精度识别系统。鉴于巡检机器人的室外工作环境,提出了迭代最大类间方差算法,实现了多种光... 详细信息

为了解决智能巡检机器人仪表读数识别中易受光照变化影响、识别精度不高等问题,结合高压变电场中常见指针区域的图像特点,建立了指针式仪表读数高精度识别系统。鉴于巡检机器人的室外工作环境,提出了迭代最大类间方差算法,实现了多种光照条件下仪表图像的指针区域提取。经过分析指针转动和图像特性,提出了基于Hough变换的指针角度识别,推导出指针角度与仪表读数的函数关系。该算法较传统Hough变换角度提取法,增加了指针中心线通过表计中心等约束条件,提高了指针角度提取的精度,降低了搜索数据量和搜索时间。通过大量实验验证所建立的表计读数识别系统可实现室外各种光照条件下表计读数识别,获得95%以上的正确识别率。多组鲁棒性实验分析表明,该系统对光照条件、指针宽度、表盘干扰、拍摄角度(不产生指针阴影)具有较好的鲁棒性,但由于拍摄角度而产生指针阴影时,会引起较大的指针中心线提取和角度计算偏差,从而降低仪表读数识别精度。

关键词：仪表读数识别指针提取指针夹角计算最大类间方差 Hough变换

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

面向移动机器人室外巡检的仪表读数识别算法研究

面向移动机器人室外巡检的仪表读数识别算法研究

引用

作者：张维武哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

在智能化工厂建设进程不断推进的今天,巡检机器人作为重要的生产工具,在变电站、石化厂区等室外场景中得到了广泛的应用。执行测量与监测任务的指针式与数字式仪表等工业仪表作为测量设备的重要组成部分,被安装在各类生产设备上,成为了... 详细信息

在智能化工厂建设进程不断推进的今天,巡检机器人作为重要的生产工具,在变电站、石化厂区等室外场景中得到了广泛的应用。执行测量与监测任务的指针式与数字式仪表等工业仪表作为测量设备的重要组成部分,被安装在各类生产设备上,成为了巡检机器人的主要检测对象。由于大量工业仪表分布于室外环境中,雾天、阴天以及夜晚等情况下拍摄到的仪表图像存在低光照的问题;此外,巡检机器人在执行任务时与待检测仪表之间存在相对运动,导致仪表图像存在运动模糊问题。这两种问题严重影响了仪表读数识别的准确率,给巡检机器人在室外场景中的应用形成了挑战。为此本课题对更适合用于移动机器人室外巡检的退化仪表图像恢复算法以及仪表读数识别算法展开了研究。首先针对低照度仪表图像,分析了Zero-DCE算法的映射曲线存在的弊端,在经典幂律变换函数的基础上进行改进,设计出一种动态范围较宽的改进幂律变换函数,变换函数的参数通过一个卷积神经网络预测出,选用的无参考损失函数以使迭代训练过程不需要依赖正常光照图像作为标签,串联使用噪声去除网络以进一步提升图像的质量,在多个公开低照度图像数据集上对比增强后图像的PSNR、SSIM、MSE以及NIQE值,结果表明经该方法恢复后的图像具有较高的质量。其次,为了恢复巡检过程中拍摄到的运动模糊仪表图像,以提升仪表读数识别精度,分析了移动机器人巡检时运动模糊图像的形成原因,根据该退化过程建立模拟真实运动模糊仪表图像的退化模型,并通过该模型制作成对的清晰/运动模糊仪表图像作为数据集。最后使用该数据集对Deblur GAN-v2进行迭代训练,并且在合成运动模糊与真实运动模糊仪表图像上进行实验验证,结果表明本文设计出的退化模型比随机轨迹生成法具有更好的图像恢复效果。最后,设计了一种基于深度学习的工业仪表读数识别方法,该方法首先通过Deep Labv3+从仪表图像中分割出显著特征的二值掩膜,然后根据二值掩膜与表盘先验信息计算得到透视变换矩阵,对指针式仪表的表盘与数字式仪表的数显区域进行矫正,以使得该读数识别方法对于倾斜拍摄的仪表图像同样适用,再分别通过角度法与数字字符分类方法识别出两类仪表的读数。实验结果表明,该读数识别方法在非退化仪表图像上具有较高的识别率以及较低的引用误差,且经相应退化图像恢复算法处理后的仪表图像相关评价指标具有显著提升。

关键词：巡检机器人低照度图像增强运动模糊去除仪表读数识别

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于图像的指针式仪表读数识别方法研究

基于图像的指针式仪表读数识别方法研究

引用

作者：刘彦华北电力大学

学位级别：硕士

随着计算机技术的快速发展,机器视觉已经被广泛应用于工业检测、医疗分析、军事探测等诸多方面。在工业领域中,使用机器视觉代替人工来完成对指针式仪表的自动读数,既可以消除人因为长期工作而产生疲劳、注意力不集中的问题,还可以提高... 详细信息

随着计算机技术的快速发展,机器视觉已经被广泛应用于工业检测、医疗分析、军事探测等诸多方面。在工业领域中,使用机器视觉代替人工来完成对指针式仪表的自动读数,既可以消除人因为长期工作而产生疲劳、注意力不集中的问题,还可以提高读数的精度和效率。本文针对三种圆形指针式仪表图像,提出了基于图像处理的仪表自动读数识别算法。主要研究内容如下: (1)针对相机和待测仪表拍摄角度而引起的姿态误差问题,应用ORB算法对输入的待测仪表图像和预先保存的标准模板仪表图像进行特征点提取,然后采用KNN匹配策略剔除错误的匹配点对,接着利用暴力匹配对筛选出的特征点进行特征点匹配,得到透射变换所需的参数矩阵之后,对待测仪表进行透射变换完成图像配准工作,消除姿态误差。 (2)基于数字图像处理技术对校正后的仪表进行预处理操作。通过直方图均衡化和中值滤波去除噪声干扰,增强有用信息,利用自适应阈值二值化和Hough圆检测提取圆形表盘特征,使用OTSU算法提取指针特征。 (3)针对指针回转中心识别不准确,错将表盘圆心当作指针回转中心的情况,本文提出改进的SVM+HOG目标检测算法。该算法首先通过HOG特征和SVM训练模型来完成指针回转中心图像的识别,然后再采用Hough圆变换检测指针回转中心,提高指针回转中心的识别精度。 (4)对刻度均匀的圆形指针式仪表的自动读数识别进行深入研究。针对长指针类型仪表中错将指针边缘当作真实指针的情况,本文提出改进的指针特征提取算法,将指针回转中心和指针直线外端点的连线作为真实指针,完成指针识别的校正。另外,针对短指针类型仪表中指针较难提取的问题,本文基于形态学腐蚀运算,结合轮廓查找和轮廓筛选算法完成对短指针特征的提取。最后采用角度法完成仪表的自动读数,并且通过实验验证该算法的准确性和鲁棒性。 (5)对刻度不均匀的圆形指针式仪表的自动读数识别进行深入研究。在图像配准、图像预处理和指针回转中心提取的基础上,引入轮廓查找和改进的轮廓筛选算法提取仪表的大刻度特征,然后通过极坐标转换将圆环刻度展开成矩形,最后采用距离法完成仪表自动读数,并且通过实验验证该算法的准确性。

关键词：机器视觉指针式仪表图像配准特征提取仪表读数识别

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于ARM的指针式仪表读数识别算法研究与实现

基于ARM的指针式仪表读数识别算法研究与实现

引用

作者：刘家宝华北电力大学

学位级别：硕士

指针式仪表在生产实践中的广泛的应用,使得运用图像处理技术对其进行监测成为热门的研究内容。针对应用于电力系统场景中的仪表,本文结合图像处理技术与嵌入式技术,研究了针对指针式仪表的读数识别算法,并选用以ARM11微处理器S3C6410为... 详细信息

指针式仪表在生产实践中的广泛的应用,使得运用图像处理技术对其进行监测成为热门的研究内容。针对应用于电力系统场景中的仪表,本文结合图像处理技术与嵌入式技术,研究了针对指针式仪表的读数识别算法,并选用以ARM11微处理器S3C6410为核心的嵌入式开发板,基于Qt/Embedded编写了图形用户应用程序,实现了在嵌入式平台下对指针式仪表读数的准确识别。本文详细阐述了基于ARM的指针式仪表读数识别算法原理,分析了基于图像处理的读数识别过程,完成了嵌入式平台下的算法移植,主要工作有:(1)分析了课题的研究背景及意义,研读了近年来与嵌入式平台下指针式仪表和液位表读数识别相关的文献资料,并深入了解嵌入式开发环境的使用。(2)采用基于投影与角度的识别算法对指针式仪表读数进行识别。利用Otsu法(最大类间方差法)提取指针区域,根据指针区域在纵轴投影对应的旋转角度与仪表刻度的数学关系,实现了指针式仪表的读数识别;采用Otsu法对液位表进行分割,通过Hough直线变换提取液位,根据重心位置和行列像素扫描识别刻度数字,最终实现了液位表读数识别。(3)选用以ARM11微处理器S3C6410为核心的飞凌OK6410开发板,搭建了硬件平台,并烧写嵌入式Linux操作系统。(4)编写了基于Qt/Embedded的图形用户应用程序,并加入图像处理功能,利用交叉编译环境,实现了读数识别算法的嵌入式移植。该Qt/E应用程序实现了在开发板上进行图像打开、保存、放大、缩小、适合屏幕等操作,以及图像灰度化、图像滤波、倾斜校正、特征区域提取、读数识别等功能。(5)在保定热电厂现场采集指针式仪表和液位表图像,完成了基于ARM的读数识别应用测试。测试结果表明,识别误差小于人工估读的误差,且读数结果正确识别率均超过98%,且平均识别时间小于1s,能够满足在嵌入式平台下进行仪表读数识别的准确性与实时性的要求。

关键词：图像处理嵌入式Linux 仪表读数识别 Qt/E应用

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于变电站巡检机器人的指针式仪表读数识别方法研究

基于变电站巡检机器人的指针式仪表读数识别方法研究

引用

作者：李俊新疆大学

学位级别：硕士

仪表作为设备状态数据显示的终端,在变电站中有着广泛的应用,能够有效地保障变电站的安全稳定运转。其中指针式仪表以其能够在变电站室外环境中,恶劣的天气和强电磁等条件下稳定的工作性能,在变电站中大量安装。变电站中仪表读数的读取... 详细信息

仪表作为设备状态数据显示的终端,在变电站中有着广泛的应用,能够有效地保障变电站的安全稳定运转。其中指针式仪表以其能够在变电站室外环境中,恶劣的天气和强电磁等条件下稳定的工作性能,在变电站中大量安装。变电站中仪表读数的读取与抄录,通常采用人工巡检的方式完成,但该方法经济成本高,有一定安全风险。除此之外,人工巡检工作内容单调重复,依赖工人经验,长时间工作易引起眼疲劳,可能导致误读,不利于管理水平提升。本文分析了仪表读数自动识别面临的问题与挑战,提出了相应的仪表读数自动识别方法。本文主要针对复杂背景下仪表检测提取、仪表倾斜畸变及表盘中指针中心线拟合等问题进行了研究分析,并采用了一下解决方法。(1)搭建了基于YOLOv4指针式仪表检测平台。利用基于卷积神经网络的YOLOv4目标检测方法进行仪表检测提取。通过仪表图像数据训练指针式仪表检测模型,实现仪表区域的检测提取,提升仪表检测精度、检测速度及鲁棒性;同时结合移动机器人、网络通讯等技术,将巡检机器人相关程序与仪表读数识别算法进行整合,编写软件界面。最后建立变电站巡检机器人仪表读数识别系统,实现高效地人机交互。(2)融合二维码信息的仪表图像校正和读数识别方法。针对仪表图像倾斜校正时,表盘特征不明显易导致图像校正不便,以及读数计算时,由于仪表种类、规格众多等,造成的表盘中量程信息提取困难的问题,提出在仪表上方粘贴二维码,检测二维码的边框直线,利用边框直线的交点进行透视变换,实现仪表图像校正。同时,通过识别二维码得到先验的仪表信息,辅助仪表读数识别。(3)采用RANSAC改进的指针中心直线的准确拟合和提取方法。提取出的指针轮廓易受表盘中各种标识符的影响,指针轮廓细化后骨架中会产生离群点,离群点会干扰指针中心直线的拟合准确度,采用随机采样一致性方法排除离群点,准确拟合提取出指针中心线,提升了仪表读数识别精度。

关键词：指针式仪表 YOLOv4 RANSAC直线拟合仪表读数识别图像处理

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于机器视觉的指针式仪表读数识别研究

基于机器视觉的指针式仪表读数识别研究

引用

作者：陈浩江南大学

学位级别：硕士

传统指针式仪表因其具有结构简单,生产成本低等优势,在工业生产过程中有着广泛的应用。然而,目前指针式仪表读数方式多为人工判读,效率低下。为解决人工判读的低效问题,仪表自动读数方法不断被提出,此类方法多基于机器视觉,效率和准确... 详细信息

传统指针式仪表因其具有结构简单,生产成本低等优势,在工业生产过程中有着广泛的应用。然而,目前指针式仪表读数方式多为人工判读,效率低下。为解决人工判读的低效问题,仪表自动读数方法不断被提出,此类方法多基于机器视觉,效率和准确率相对于人工判读均有所提高,为指针式仪表出厂精度校准以及性能定期检测提供了可行的方案,有效推动了工厂的现代化改造。为进一步优化指针式仪表读数识别方法,论文提出了基于机器视觉的指针式仪表自动读数方案,其中包括仪表目标检测、倾斜校正、量程识别、示数读取、分度值检测以及在此基础上的读数识别系统软硬件实现。课题的研究内容主要分为以下几个部分:(1)针对指针式仪表目标检测方法易受环境干扰的问题,提出一种基于旋转目标检测网络的目标检测方法。该方法在水平目标检测网络YOLOv5s的基础上做出改进,将网络改建为更适合指针式仪表的旋转目标检测网络,同时分别从角度回归、小目标检测、损失函数三个方面入手,提升网络性能。经测试分析,相较于传统目标检测方法以及水平目标检测网络,该方法在检测效果和检测速度上均有一定优势。(2)针对目前指针式仪表倾斜校正方法泛化能力不强的问题,对倾斜校正方法做出改进。充分利用旋转目标检测网络输出信息,对存在倾斜的仪表进行旋转校正和形变校正。同时,针对目前指针式仪表读数识别方法中,往往需要将量程作为先验知识,手动输入的问题,提出了基于改进Res Net18分类网络的指针式仪表量程识别方法。真正做到指针式仪表读数的自动识别,进一步减少人工的参与。(3)针对读数识别系统的实际需求,规划识别流程、分析系统架构。从硬件和软件两个方面,设计系统相应的硬件结构和软件框架,实现了不同功能模块的软件设计。最后将指针式仪表读数识别方法应用到硬件系统中,实现了指针式仪表的图片检测与视频检测。

关键词：机器视觉卷积神经网络图像处理仪表读数识别

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于机器视觉的仪表读数识别研究与应用

基于机器视觉的仪表读数识别研究与应用

引用

作者：魏志涛江南大学

学位级别：硕士

传统仪表在生产生活中应用非常广泛,而且传统仪表示数的自动读取对仪表检验和工业过程监测具有重要意义。但目前传统仪表主要依赖人工读数,存在诸多限制,相比于人工读数,利用机器视觉技术进行读数识别不仅效率高、成本低、数据可视化,... 详细信息

传统仪表在生产生活中应用非常广泛,而且传统仪表示数的自动读取对仪表检验和工业过程监测具有重要意义。但目前传统仪表主要依赖人工读数,存在诸多限制,相比于人工读数,利用机器视觉技术进行读数识别不仅效率高、成本低、数据可视化,还能够为传统工厂的现代化改造、仪表测量精度的检验以及长期运行仪表性能的抽查提供一种实际可行的方案。为实现传统仪表示数的自动读取,本文提出基于机器视觉技术的仪表示数自动识别方案,并针对工业环境下仪表图像所受的主要噪声,对图像进行对应的去噪方法的研究,以及针对仪表表盘区域的自动检测、指针式仪表与数字式仪表示数的自动识别、仪表自动读数系统的软硬件实现进行了研究。课题主要研究内容可以分为以下几部分:(1)针对不均匀光照图像的阈值分割问题,提出一种基于二次移动平均法估计背景光照的改进二值化方法。该方法利用二次移动平均预测法对一维图像空间的灰度序列进行趋势预测,根据预测趋势寻找前景与背景的分界点以此进行背景估计,然后利用背景差法分离出目标图像,最后采用最大类间方差法进行全局分割获得分割结果。经测试分析,相较于其他阈值分割方法,该算法在分割效果与分割速度之间取得了有效均衡。(2)针对仪表表盘位置的识别与定位进行研究,利用仪表轮廓的内部信息与轮廓间的嵌套关系,提出基于仪表轮廓的表盘显示区域寻找算法。经实验验证,算法不受仪表的形状、位置和大小的影响。针对数字式仪表示数识别提出对应的算法,通过对仪表图像进行二值化、数字区域定位、倾斜校正、字符分割、粗略匹配、精确匹配等步骤,有效实现字符识别。经实验验证,识别方法计算量小且识别率较高。针对传统指针式仪表的示数识别,提出一种基于刻度轮廓拟合的指针式仪表自动识别算法。算法通过仪表图像预处理、仪表椭圆拟合、指针位置检测、刻度线位置排序和仪表示数计算等步骤,实现指针式仪表的读数识别。经实验验证,算法具备较强的抗干扰能力,读数误差小,满足实时要求。(3)根据读数识别系统的实际要求分析了系统的总体架构与识别流程,其中重点分析了仪表读数识别模块的需求。然后根据仪表读数识别模块的需求,设计了相应的硬件结构与软件框架,针对软件框架进行了功能设计并通过Qt Creator和Open CV编程实现了模块的软件设计。最后将本文改进的仪表示数自动识别算法应用到识别模块中并做出相应的测试实验,实现了对仪表示数的自动检测,让整个检测过程实现可视化。

关键词：机器视觉图像处理仪表读数识别图像降噪

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

面向巡检机器人的指针式仪表读数识别方法

引用

电力大数据 2022年第4期25卷 56-65页

作者：莫明飞高阿朋周明哲国网内蒙古东部电力有限公司内蒙古呼和浩特010010

针对巡检机器人拍摄图像的特点及传统指针式仪表读数识别方法的不足,本文基于YOLOv5目标检测和Deeplabv3+图像分割技术,提出了一种指针式仪表读数的自动识别方法。首先利用YOLOv5检测复杂背景图像中的仪表表盘的位置,并得到仪表的类型;... 详细信息

针对巡检机器人拍摄图像的特点及传统指针式仪表读数识别方法的不足,本文基于YOLOv5目标检测和Deeplabv3+图像分割技术,提出了一种指针式仪表读数的自动识别方法。首先利用YOLOv5检测复杂背景图像中的仪表表盘的位置,并得到仪表的类型;其次,通过透视变换算法对表盘图像进行校准;然后针对仪表刻度和指针的特点,改进了Deeplabv3+网络的Encoder端和Decoder端,可以对表盘中的刻度和指针进行精准分割;最后,利用图像极坐标转换等方法得到仪表的读数信息。实验表明,本文提出的方法可以有效地识别巡检机器人拍摄的指针仪表的读数。

关键词：指针式仪表仪表检测图像分割仪表读数识别极坐标转换

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于YOLOv8和改进UNet++变电站指针式仪表读数识别

引用

计算机系统应用 2024年第12期33卷 170-176页

作者：李春蕾阮艺铭张小明王宏淼王明杰许昌市分布式能源教学平台重点实验室许昌461000 许昌职业技术学院机电与汽车工程学院许昌461000 郑州大学电气与信息工程学院郑州450001 许继集团有限公司许昌461000

针对变电站仪表背景复杂、多旋转角度图像导致读数识别准确率低的问题,提出一种基于YOLOv8和改进UNet++的指针式仪表读数识别方法.采用YOLOv8模型检测仪表区域,并利用透视变换进行旋转校正;采用极化自注意力模块改进的UNet++算法分割表... 详细信息

针对变电站仪表背景复杂、多旋转角度图像导致读数识别准确率低的问题,提出一种基于YOLOv8和改进UNet++的指针式仪表读数识别方法.采用YOLOv8模型检测仪表区域,并利用透视变换进行旋转校正;采用极化自注意力模块改进的UNet++算法分割表盘图像提取刻度、指针区域;经过提取指针直线后,采用角度法计算仪表读数.实验结果表明:提出方法识别仪表读数的平均引用误差为1.82%,具有较高的识别准确性,将其应用于变电站指针式仪表智能化巡检中具有一定的可行性.

关键词：仪表读数识别 YOLOv8 UNet++ 极化注意力图像分割

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于智能巡检机器人的变电站双针仪表读数识别及其算法

引用

数码世界 2021年第1期 3-4页

作者：郭丹蕊车玉秋何永涛郑州电力高等专科学校

随着变电站智能化发展,很多变电站巡检机器人投用,目前巡检机器人对仪表巡检读数工作效率低。巡检机器人拍摄位置出现偏差导致仪表图像质量下降,影响仪表自动读数。研究变电站指针仪表检测,自动读数算法,实现巡检机器人智能读表方法。... 详细信息

随着变电站智能化发展,很多变电站巡检机器人投用,目前巡检机器人对仪表巡检读数工作效率低。巡检机器人拍摄位置出现偏差导致仪表图像质量下降,影响仪表自动读数。研究变电站指针仪表检测,自动读数算法,实现巡检机器人智能读表方法。采用深度学习CRNN模型,简化人工建模步骤,数字表计识别率达99%以上,算法经某500kv变电站巡检机器人测试,满足变电站无人值守仪表读数检测识别要求。

关键词：智能巡检机器人变电站仪表读数识别

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：