儀表的讀數(shù)識別是把控企業(yè)的生產(chǎn)過程和相應(yīng)產(chǎn)品質(zhì)量的有效途徑,然而在人工抄表的過程中,不但需要大量的人力成本,還會引入粗大誤差和隨機誤差,影響企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量,甚至引發(fā)安全事故。因此,巡檢機器人多種類儀表讀數(shù)識別系統(tǒng)的研發(fā)對于企業(yè)的發(fā)展具有重要意義。本文基于機器視覺技術(shù)針對巡檢機器人的指針式儀表和數(shù)顯式儀表讀數(shù)識別方法展開研究。指針式儀表識別方面,提出了一種基于局部可變閾值的改進Wellner自適應(yīng)二值法來近似處理光照不均勻干擾,然后利用Hough梯度法對儀表進行了粗分割,接下來使用最小二乘法對預(yù)處理圖像和二值圖像中的定位結(jié)果進行圓擬合,并根據(jù)擬合結(jié)果對粗分割結(jié)果進行修正得到精分割結(jié)果,再通過隨機Hough變換在二值圖像中的精定位區(qū)域搜索直線并進行優(yōu)化排序得到最終的指針向量,針對儀表刻度設(shè)計了半徑縮小法在二值圖像的邊緣中獲取刻度并計算基準刻度向量,最后計算偏轉(zhuǎn)角并結(jié)合量程信息計算出最終讀數(shù)。實驗結(jié)果表明該方法能夠在保證精度的前提下快速識別光照不均勻場景中的指針式儀表讀數(shù)。此外,本文還提出一種變視角多儀表讀數(shù)同時識別方法,利用改進Freeman編碼對圖像邊緣進行編碼計算來實現(xiàn)表盤區(qū)域分割,對得... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 關(guān)鍵研究問題與難點
    1.3 研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
        1.3.1 指針式儀表讀數(shù)識別研究現(xiàn)狀
        1.3.2 數(shù)顯式儀表讀數(shù)識別研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要工作
2 指針式儀表讀數(shù)識別方法研究
    2.1 光照不均勻情況下表盤區(qū)域精確分割
        2.1.1 圖像預(yù)處理
        2.1.2 二值化方法研究
        2.1.3 表盤區(qū)域精確分割
    2.2 基于角度法的讀數(shù)識別
        2.2.1 指針識別
        2.2.2 表盤刻度識別與讀數(shù)計算
    2.3 基于Freeman編碼的變視角多儀表讀數(shù)識別
        2.3.1 圖像預(yù)處理
        2.3.2 基于改進Freeman編碼的表盤區(qū)域分割
        2.3.3 表盤視角正視化與增強處理
        2.3.4 讀數(shù)識別
    2.4 實驗結(jié)果與數(shù)據(jù)分析
3 數(shù)顯式儀表讀數(shù)識別方法研究
    3.1 表盤區(qū)域精確分割
    3.2 傾斜校正與數(shù)字區(qū)域粗分割
    3.3 數(shù)字區(qū)域精分割
        3.3.1 灰度形態(tài)學(xué)處理
        3.3.2 分塊垂直投影
    3.4 字符分割與識別
    3.5 實驗結(jié)果與數(shù)據(jù)分析
4 面向巡檢機器人的儀表讀數(shù)識別系統(tǒng)設(shè)計
    4.1 儀表讀數(shù)識別系統(tǒng)性能需求分析
    4.2 儀表讀數(shù)識別系統(tǒng)設(shè)計
        4.2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計
        4.2.2 儀表分類方法研究
    4.3 儀表讀數(shù)識別系統(tǒng)實現(xiàn)
        4.3.1 硬件平臺介紹
        4.3.2 軟件平臺介紹
        4.3.3 儀表讀數(shù)識別系統(tǒng)實現(xiàn)
5 總結(jié)與展望
    5.1 研究工作總結(jié)
    5.2 研究工作展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
課題資助情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于數(shù)字圖像處理的數(shù)顯儀表數(shù)字識別[J]. 雷芳.  廣東石油化工學(xué)院學(xué)報. 2014(06)
[2]基于圖像處理的數(shù)字儀表識別技術(shù)[J]. 李素萍.  機電一體化. 2013 (06)
[3]基于特征加權(quán)模糊模板匹配的字符識別[J]. 朱顥東,李紅嬋.  蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2013(01)
[4]改進的同態(tài)濾波在指針式儀表圖像預(yù)處理中的應(yīng)用[J]. 郭貴法,汪仁煌,王歡.  廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2009(03)
[5]基于Freeman鏈碼的圓識別方法[J]. 張顯全,王繼軍,蔣聯(lián)源.  計算機工程. 2007(15)
[6]指針式儀表識別系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 羅大成,王仕成,曾洪貴,李昭早,劉興淼.  激光與紅外. 2007(04)
[7]電力變壓器溫度表指針位置識別研究[J]. 孫鳳杰,安田江,范杰清,楊春萍,徐征.  中國電機工程學(xué)報. 2007(07)
[8]多指針水表自動識別系統(tǒng)[J]. 王三武,戴亞文.  儀器儀表學(xué)報. 2005(11)
[9]一種儀表指針位置檢測的中心投影法[J]. 陳彬,金連文.  計算機應(yīng)用研究. 2005(01)
[10]基于小波變換和DCT的字符圖像特征抽取新方法[J]. 曹建海,路長厚.  光電子·激光. 2004(04)

碩士論文
[1]基于智能機器人的儀表示數(shù)識別技術(shù)與系統(tǒng)研制[D]. 施成燕.浙江大學(xué) 2017
[2]變電站儀表識別系統(tǒng)設(shè)計與算法研究[D]. 陳煥.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于改進的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的儀表圖像上的符號識別[D]. 付雅冰.華南理工大學(xué) 2012
[4]指針式儀表自動讀數(shù)的研究及應(yīng)用[D]. 龔雄文.廣東工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號：2962227