检索结果-内蒙古大学图书馆

电测与仪表 2013年第11期50卷 115-118页

作者：王瑞李琦方彦军武汉大学自动化系武汉430072 海军工程大学机械工程系武汉430033

利用计算机进行指针式仪表的检定技术日趋成熟,其中仪表数值的判读算法还有一定缺陷,对读数精度造成影响。针对基于机器视觉的指针式仪表检定对高精度的要求,着重研究了计算机自动读数过程中的读数算法环节,提出了基于角度法和距离法的... 详细信息

利用计算机进行指针式仪表的检定技术日趋成熟,其中仪表数值的判读算法还有一定缺陷,对读数精度造成影响。针对基于机器视觉的指针式仪表检定对高精度的要求,着重研究了计算机自动读数过程中的读数算法环节,提出了基于角度法和距离法的改进角度法,该方法结合了角度法和距离法的优点,进一步提高了基于机器视觉的指针式仪表自动读数的精度。

关键词：指针式仪表角度法距离法改进的角度法

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基于Halcon的指针式仪表的读数

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现代电子技术 2016年第17期39卷 16-19页

作者：尹红敏葛广英肖海俊张如如聊城大学物理科学与信息工程学院山东聊城252059 山东省光通信科学与技术重点实验室山东聊城252059

为了实现指针式仪表的自动读数,提出了一种基于Halcon的极坐标变换、BP神经网络、形态学处理、几何计算相结合的方法。该方法考虑了仪表的圆心特征,对于各种不同的指针仪表,仅仅依赖仪表的图像信息,检测精度较高。实验证明该方法简单快... 详细信息

为了实现指针式仪表的自动读数,提出了一种基于Halcon的极坐标变换、BP神经网络、形态学处理、几何计算相结合的方法。该方法考虑了仪表的圆心特征,对于各种不同的指针仪表,仅仅依赖仪表的图像信息,检测精度较高。实验证明该方法简单快捷,且有利于提高效率和精确度。

关键词：指针式仪表极坐标变换 BP神经网络形态学处理

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LabVIEW和IMAQ在指针式仪表自动读数中的应用

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微计算机信息 2007年第3S期23卷 191-192,175页

作者：谢启陈飞许仙珍温晓行常熟理工学院信息与控制工程系江苏常熟215500

应用IMAQVision图像处理软件包在LabVIEW虚拟仪器开发平台上,开发了一种指针式仪表自动读数系统。该系统以计算机视觉技术为基础,在软件上主要包括图像采集模块、图像预处理模块、图像分析模块。实验结果表明,该系统具有读数精度较高、... 详细信息

应用IMAQVision图像处理软件包在LabVIEW虚拟仪器开发平台上,开发了一种指针式仪表自动读数系统。该系统以计算机视觉技术为基础,在软件上主要包括图像采集模块、图像预处理模块、图像分析模块。实验结果表明,该系统具有读数精度较高、操作简单可靠、效率高等优点,对指针式仪表的自动检测有一定的实用意义。

关键词：计算机视觉 LabVIEW 图像处理指针式仪表自动读数

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一种新的匹配法在指针式仪表自动判读系统中的应用

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工矿自动化 2008年第6期34卷 44-46页

作者：杨书生邓志祥付富壮河海大学(常州校区)计算机与信息学院江苏常州213022

在指针式仪表自动判读系统中,首先需要对要判读的表盘图象与模板之间进行匹配,以确定所要判读的仪表类型与量程。传统的模板匹配算法对于图象的几何变形(伸缩、旋转)具有很差的抗干扰性,而圆周划分匹配法对图象旋转具有一定的抗干扰功能... 详细信息

在指针式仪表自动判读系统中,首先需要对要判读的表盘图象与模板之间进行匹配,以确定所要判读的仪表类型与量程。传统的模板匹配算法对于图象的几何变形(伸缩、旋转)具有很差的抗干扰性,而圆周划分匹配法对图象旋转具有一定的抗干扰功能,但精度不高。文章在圆周划分匹配法的基础上提出了圆环匹配法,该方法采用圆环像素求和、计算特征值进行匹配。实验结果证明,圆环匹配法具有较强的抗旋转干扰能力、更高的匹配精度和良好的实用价值。

关键词：指针式仪表自动判读圆环匹配模板匹配圆周划分匹配

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基于LabVIEW的指针式仪表实时读数系统

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微计算机信息 2007年第19期23卷 159-160,215页

作者：姜子敬高敬惠田金慷刘国丽河北工业大学廊坊校区计算机系河北065000

提出了一种基于虚拟仪器(LabVIEW)技术的指针式仪表读数系统。对采集到的指针式仪表图像进行实时滤波处理。运用不变矩法分割表盘图像,提取感兴趣的指针目标。使用LabVIEW中的指针识别读数模块处理分割后的图像,得到指针读数。实验中采... 详细信息

提出了一种基于虚拟仪器(LabVIEW)技术的指针式仪表读数系统。对采集到的指针式仪表图像进行实时滤波处理。运用不变矩法分割表盘图像,提取感兴趣的指针目标。使用LabVIEW中的指针识别读数模块处理分割后的图像,得到指针读数。实验中采用百分表作为识别目标,结果表明,本方法识别读数迅速,准确度高,可以运用于实时要求较高的条件下。

关键词：指针式仪表实时读数虚拟仪器不变矩

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基于图像处理技术的指针式仪表自动判读系统的研究

基于图像处理技术的指针式仪表自动判读系统的研究

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作者：杨书生河海大学

学位级别：硕士

目前，在大型工矿企业、电力部门中，模拟指针式仪表因其简单可靠、价格低廉等仍在大量使用。数量巨大的各种指针式仪表的定期维护、检测等一直都是靠人力来完成的，长时间的人工读表不仅容易造成视觉疲劳、视觉受损，工作人员与仪表表... 详细信息

目前，在大型工矿企业、电力部门中，模拟指针式仪表因其简单可靠、价格低廉等仍在大量使用。数量巨大的各种指针式仪表的定期维护、检测等一直都是靠人力来完成的，长时间的人工读表不仅容易造成视觉疲劳、视觉受损，工作人员与仪表表盘的距离和角度等都容易造成读数误差，而且不利于大量信息的及时采集和统一管理。\n 论文采用图像处理、模式识别等技术研究一种代替人眼来判读指针式仪表的自动判读方法。该方法结合计算机强大的处理和存储能力，实现传统指针式仪表读数的自动化。\n 论文在研究已有的判读系统的基础上，发现根据指针与指针周围刻度线距离关系判读读数时，如果细小刻度线不能被正确识别，自动判读系统将无法工作。针对该问题，论文主要做了以下的具体研究：\n 1．提出了一种新的设计思路：只识别线段较长，特征明显的的指针，而不再识别细微的刻度线段，对待识别图像进行相对应与模板图像的几何校正，通过确定指针的旋转角度来判读仪表图像，提高系统的稳定性。\n 2．对待识别图像进行几何畸变校正。这些校正过程是其它的自动判读系统所没有的，好的校正效果能大大提高自动判读系统的精度，对以后计算机自动判读系统的研究具有重要的参考意义。\n 3．找到一种合适模板匹配方法。该方法能适用于由于在仪表表盘图像采集过程中摄像头距表盘面的距离以及角度等不同，造成的待匹配图像与模板之间存在扭曲变形等情况的匹配。\n 4．选择适当而且必需的图像预处理过程。由于仪表模板的特殊性，需要对之进行特定的预处理以便进行指针识别及判读。\n 根据以上的研究，论文采用图像处理技术对仪表图像进行预处理、模板匹配、旋转伸缩补偿、指针识别、计算读数等处理，最后根据指针的偏转角度来判读读数，得到了较好的结果。实验证明新方法准确可靠，能判读多种类型的指针式测量仪表，适用性好。

关键词：图像处理指针式仪表自动判读系统模式识别

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复杂场景下的指针式仪表自动读数方法研究

复杂场景下的指针式仪表自动读数方法研究

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作者：赵振远华北电力大学

学位级别：硕士

指针式仪表作为工业生产活动中的重要组成部分,其读数的准确性直接关系到系统的运行安全。随着工业生产规模不断扩大,指针式仪表的应用越来越广泛,传统依赖人工到生产现场抄表的方式已经不再适用,如何自动地对指针式仪表的示数进行准确... 详细信息

指针式仪表作为工业生产活动中的重要组成部分,其读数的准确性直接关系到系统的运行安全。随着工业生产规模不断扩大,指针式仪表的应用越来越广泛,传统依赖人工到生产现场抄表的方式已经不再适用,如何自动地对指针式仪表的示数进行准确判读成为工业运维巡检人员面临的一大难题。目前针对该问题主要采用的方案是使用机器人携带摄像机进入现场对指针式仪表进行拍摄,然后结合计算机视觉技术对仪表示数进行自动判别。然而,由于指针式仪表的工作环境颇为复杂,场景中含有很多与指针式仪表形状类似的设备和部件,容易产生混淆,且多数位于室外,常年受雨雪风尘的侵蚀,导致指针式仪表表面出现部分污损和遮挡,同时考虑到光照条件、拍摄角度等因素,会在仪表图像的部分区域形成高光点,影响指针式仪表示数的自动判读。本文针对复杂生产环境条件下指针式仪表自动读数算法准确率低的问题,通过对指针式仪表的结构特点进行分析和对表盘刻度线、刻度值、指针三者关系的总结归纳,结合深度学习算法,分别对指针式仪表自动读数过程中各阶段的子任务进行优化改进,以期实现指针式仪表的准确自动读数。本文首先介绍了近年来指针式仪表自动读数算法的国内外研究现状,并对其存在的优缺点进行了分析和总结,以此为基础设计了本文的整体研究方案。 1.针对复杂场景下指针式仪表表盘检测精度低的问题,结合度量学习提出了一种融合相似度量损失的指针式仪表表盘检测算法。通过对指针式仪表表盘的显著结构特点进行分析,构建人工基准样本,将度量学习规则以损失函数的形式引入目标检测算法中,在图像特征提取部分通过人工基准样本对真实样本进行度量和约束。实验表明,该算法能有效地提升指针式仪表表盘检测的精度。 2.针对由于表盘刻度线出现部分污损、遮挡和反光等原因造成的指针式仪表示数判读准确率低的问题,提出了一种基于关键点的指针式仪表刻度线及关键点检测算法。在改进高分辨率网络的基础上,结合刻度线关键点的分布规律设计了一种椭圆特征聚合模块,用于对刻度线关键点的分布进行约束,随后以刻度线关键点为基础指导指针关键点的检测。实验表明,该算法可以有效地提升指针式仪表示数判读的准确率。 3.针对由于表盘刻度值出现部分不可辨识造成的指针式仪表刻度值图像级准确率低的问题,提出了一种基于位置先验的指针式仪表刻度值检测算法。在改进快速文本定位算法的基础上,结合刻度线关键点的位置信息设计了一种基于位置先验的刻度值检测头,用于完成刻度值的检测和匹配,之后利用各刻度值实例之间的逻辑关系进行刻度值序列逻辑矫正。实验表明,该算法能够解决指针式仪表刻度值检测的图像级准确率低的问题。

关键词：指针式仪表自动读数深度学习度量学习特征聚合逻辑矫正

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基于深度学习的指针式仪表读数识别方法研究

基于深度学习的指针式仪表读数识别方法研究

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作者：孙峻礁北京工业大学

学位级别：硕士

指针式仪表是广泛应用于工业领域的测量仪器,如压力表、温度表、水位表等。但是由于环境,技术等限制,大多数工业领域的指针式仪表都仍然采取人工读表的方式。在计算机视觉技术与图像处理技术发展的今天,自动读取指针式仪表的数值已经成... 详细信息

指针式仪表是广泛应用于工业领域的测量仪器,如压力表、温度表、水位表等。但是由于环境,技术等限制,大多数工业领域的指针式仪表都仍然采取人工读表的方式。在计算机视觉技术与图像处理技术发展的今天,自动读取指针式仪表的数值已经成为了研究热点。然而,现在的自动读数算法在自然场景下的读数精度不高,在工业场景下(变电站、燃气站等)应用效果不好。因此,本文基于深度学习,对指针式仪表的自动读数方法展开研究,力求研究一种能在自然场景下进行高精度自动读表的方法。具体研究内容如下:第一,指针式仪表表盘检测模型研究。首先,本文使用基于目标检测算法Yolov4的改进算法对目标仪表进行定位并放大目标表。其次,引入空洞卷积、Densenet、SAM等网络结构,用于提升模型在自然条件下的精度。经过实验验证,本文提出的表盘检测模型可以在自然场景下收集的表盘数据集上取得93.27%的精度,高于原始Yolov4模型。第二,指针式仪表读数识别方法研究。首先,使用基于Unet的语义分割模型提取指针区域,并通过此指针区域,拟合出指针角度。其次,融合了字符检测算法CRAFT和文本识别算法E2E-MLT,并将其应用于识别表上的刻度文本和单位。在这一阶段,通过识别表盘刻度文本的位置,定位圆心,用于后续极坐标化。之后,将表的刻度区域转换到极坐标系统下,并设计了一个轻量级卷积神经网络,用于定位每个刻度所对应的主刻度线。最后,设计算法结合上述信息,计算读数。第三,模型应用验证。首先,为了训练和验证本文所提出的深度学习模型,本文从燃气站、油田、发电厂等真实工业场景下采集指针式仪表的图像,并进行分类,构造数据集。之后,对每个深度学习模型进行训练和验证,并对图像进行读数,对比前人的自动读表算法。最后,对本文提出的基于深度学习的指针式仪表自动读数方法进行真实场景验证。将本文方法部署到移动巡检机器人上,并在大型工业场景下进行读数测试,并对比人工读数,验证方法的有效性。

关键词：指针式仪表自动读数自然场景深度学习计算机视觉

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水电站指针式仪表读数自动识别系统研究

水电站指针式仪表读数自动识别系统研究

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作者：邹振西南昌工程学院

学位级别：硕士

电力系统的稳定性与水电站的安全运行密切相关,而水力发电系统设备的运行状况主要通过监测仪表的实时数据来反映,一般应用人工日常巡检记录的方式来保障水电站安全运行工作。由于数显式仪表抗电磁干扰能力差,而水电站本身就是一个强大... 详细信息

电力系统的稳定性与水电站的安全运行密切相关,而水力发电系统设备的运行状况主要通过监测仪表的实时数据来反映,一般应用人工日常巡检记录的方式来保障水电站安全运行工作。由于数显式仪表抗电磁干扰能力差,而水电站本身就是一个强大的电磁干扰源,所以在复杂的电磁环境下,水电站中布置了很多指针式监测仪表,这些指针式仪表读数识别的精确性直接影响着水电站的安全运行,目前指针式仪表读数大多由人工手抄记录,人工读数精度低、劳动强度大且易受到光照、气候以及人员疲劳工作等因素影响,这些影响因素可能会给水电站的安全运行带来隐患。针对以上存在的问题,为了避免人工判读带来的误差、降低人员工作强度、提高指针式仪表读数的准确客观性以及提升水电站监测管理的自动化与智能化水平,本文将对水电站内指针式仪表读数自动识别系统进行研究。主要研究工作如下:(1)针对仪表图像中存在的高斯或椒盐等噪声,通过仿真实验对比分析空域去噪和频域去噪两类去噪技术中的滤波方法,并根据实验结果提出了利用中值滤波与小波软阈值去噪相结合的去噪方法。同时对于仪表图像中局部过暗或过亮等情况,采用同态滤波算法进行图像对比度增强处理,为后续图像处理、识别与分析奠定基础。(2)为了确定仪表图像中特征提取与识别等核心技术,经过研究分析并进行仿真实验对比,确定采用Hough变换法对仪表指针进行直线提取以及对仪表表盘刻度线分布进行圆拟合。同时依据仪表指针偏转角度的计算方法,采用角度法计算模型进行仪表读数的自动判读,并经过测试检验仪表读数计算结果的准确性与精确度,结果显示其识别准确率在92%左右,相对误差则在3%范围内,这些性能基本上能够满足水电站日常巡检的工作要求。(3)综合分析得出水电站指针式仪表读数自动识别系统的实际功能需求,依据仪表读数自动识别算法处理的全过程,利用MatLab软件平台设计开发出一款界面简洁,操作简单,面向性强的图形用户界面处理系统,并进行了系统功能操作测试。测试结果表明,该系统满足设计要求,完全能够实现仪表读数的准确识别,并且系统运行过程中无卡顿、延迟等现象,因此为水电站指针式仪表读数的自动化识别以及水电站的信息化、智能化等打下基础。

关键词：水电站指针式仪表同态滤波 Hough变换法特征提取

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线性指针式仪表识别方法的研究

线性指针式仪表识别方法的研究

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作者：王迪东北石油大学

学位级别：硕士

指针式仪表因其结构简单、使用便利、示数识别可靠性高、成本低且易于用在各类环境恶劣的场合等优点而被广泛应用在军事、医疗、教育、工业生产和生活之中。虽然数显仪表技术发展十分迅猛,但是指针式仪表在工业生产过程中仍占据主要地... 详细信息

指针式仪表因其结构简单、使用便利、示数识别可靠性高、成本低且易于用在各类环境恶劣的场合等优点而被广泛应用在军事、医疗、教育、工业生产和生活之中。虽然数显仪表技术发展十分迅猛,但是指针式仪表在工业生产过程中仍占据主要地位。目前指针式仪表数据的获取大多数是由人手工抄表,手动记录并分析数据,在处理数据时劳动强度大、效率低,容易受到外界因素的影响,这些因素都会对识别得到的指针式仪表示数准确性产生影响。相比于传统的人工获取仪表信息的方式,计算机视觉技术的应用,极大地降低了劳动成本、提高了仪表检测的自动化水平,具有广阔的应用前景。目前,实现指针式仪表的自动识别任务是图像处理与模式识别领域研究的重点,其识别的关键在于如何快速准确对指针直线进行特征提取。因此,为避免上述问题的发生和提高线性指针式仪表识别的自动化水平,本文提出一种新的指针检测与示数识别方法,具体完成如下工作:首先,图像预处理。在进行图像识别工作之前要对待识别图像进行灰度化处理、图像滤波以及边缘检测等预处理操作,详细分析各部分完成的内容和相应的实现效果,通过对比分析确定合适的算法进行线性指针式仪表自动识别的预处理过程。其次,仪表指针提取与示数识别工作。分析现有识别算法中存在的不足,综合考虑图像特征提取过程中,无法高效地提取图像中的仪表指针,导致识别算法效率过低。因此本文提出一种基于阈值处理的Freeman链码仪表指针提取方法。通过对预处理后得到的图像进行Freeman链码操作,经过阈值筛选,获得图像中的仪表指针特征,根据链码方向参数计算指针偏转角度,采用角度法进行指针示数的识别工作。经比较分析验证本文提出的算法具有准确性、通用性和高效性。最后,倾斜线性指针仪表图像的校正和识别。图像获取过程中会由于某些外界条件的限制而无法获取正视图,导致出现图像倾斜的问题。分析倾斜的各种类型,针对图像发生畸变倾斜情况下,获取图像的特征点和匹配点,利用透视变换进行一次校正,使图像变为水平倾斜;再根据仪表倾斜特点计算出新一组特征点和匹配点,利用透视变换进行二次校正,从而完成指针式仪表倾斜校正的过程。通过不同的仪表图像和相关参数验证本文提出的方法能快速地校正倾斜图像后准确地得到对应的示数。

关键词：指针式仪表图像预处理特征提取 Freeman链码示数判读倾斜校正

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