基于纹理分析的仪表读数区域定位新方法

仪表读数自动识别的关键是准确检测出指针在刻度区域的位置,因此仪表盘上刻度区域的准确定位是仪表自动读数识别的重要步骤。提出一种基于形态学和纹理分析的仪表读数区域定位新方法。用图像重构技术清除图像边界及与边界相连接的结构,即仪表盘边框和指针,然后利用形态学算法来分割仪表盘的各个区域,最后用纹理统计分析方法和频谱度量方法定位出刻度区域,排除非刻度区域,这样进行指针读数时就可以只对指针和刻度进行处理,排除其它干扰。实验结果表明,对方形指针式仪表而言,上述方法能有效定位仪表刻度区域,且具有较强的鲁棒性和抗干扰性。     

基于视觉显著性的指针式仪表读数识别算法

针对指针式仪表读数算法对光照变化影响较大、识别精度不高的问题,提出一种基于视觉显著性区域检测的指针式仪表读数方法.首先利用区域对比度、空间关系、中心先验性等视觉显著性区域检测先验知识,提取仪表图像指针区域;然后用无向图排序算法进行优化,抑制非指针区域的干扰,突出指针区域;再通过依次旋转仪表指针图像统计旋转不同角度时仪表指针图像在纵轴上的投影最大值,计算指针至平行于横轴需要旋转的角度,并判断指针旋转至平行于横轴时指针顶部区域与底部区域在横轴上的投影最大值在仪表图像中位置,获取指针与横轴的夹角;最后采用最小二乘法拟合指针夹角与指针刻度之间的线性函数参数,计算仪表读数.实验结果表明,该方法在不同光照下能较好地提取指针区域,得到的仪表读数与人工读数误差较小,算法稳定可靠.     

指针式仪表读数的机器视觉智能识别方法

为快速准确地自动识别指针式仪表读数,采用机器视觉技术,结合减影法和Hough变换法对仪表读数进行智能识别.对指针式仪表图像进行图像二值化、形态学处理和边缘检测预处理;利用Hough变换检测仪表中的指针,计算得到指针方向和定位圆形,实现指针式仪表的智能识别.实验结果表明:读数识别的平均相对误差为0.91%,精度较高,能较好地识别指针式仪表读数.     

机器视觉仪表识别方法的研究进展

介绍了机器视觉仪表识别方法的研究进展,具体给出了仪表刻度线、指针的定位、读数识别的原理和方法,并将这些图像处理算法的优劣进行对比,提出要结合仪表特征(多指针多颜色、均匀刻度、非均匀刻度)选择算法进行识别;同时,分析了采集设备中摄像头、光源对后续图像处理过程造成的影响;最后总结仪表识别的研究状况及存在的问题,为实现实验室型高准确度仪表的机器视觉自动化校表给出了一些参考建议.     

面向自动校验系统的指针式压力表读数识别

针对基于机器视觉的指针式压力表校验系统,给出了一种采用帧差分法和角度法自动识别指针仪表读数的方案,并且为了解决残缺指针区域的质心偏移问题提出了一种利用区域极值点确定指针质心的方法。首先基于霍夫圆检测进行表盘中心定位和表盘分割;然后采用三帧差分法检测指针区域,并从其八方向极值点中选择最接近指针区域最小外接矩形对角顶点的两点来定位指针质心;最后连接指针质心和表盘中心以计算指针偏转角度和识别读数。实验结果表明基于区域极值点的指针质心定位可以简单有效地修正残缺指针区域质心偏移,整体方案能够较准确地识别指针式压力表读数。     

基于机器视觉的指针式仪表示数识别方法研究

基于机器视觉技术实现指针式仪表数据的自动读取具有重要意义,针对现有方法中存在的识别精度不高等不足,提出一种基于标定的指针式仪表数据视觉读取方法。首先,基于标定模板完成仪表表盘最大、最小刻度线识别与斜率计算;其次,通过仪表表盘图像预处理及连通区域筛选得到指针大致区域;然后,融合Hough和边缘聚类与拟合方法实现仪表指针边缘的精确定位,进而实现指针数据的识别与读取;最后,以某品牌避雷器监测器为例,对上述方法进行实验验证。结果表明,该方法能够准确、稳定的识别出指针式仪表读数。     

基于文本特征及二次矫正的指针式仪表自动读数算法

现有的指针式仪表读数算法常通过检测仪表的刻度进行示数识别,但仪表图像中的刻度包含的特征较少,从而容易出现误检测。针对此问题,提出了一种新的指针式仪表自动读数算法,该算法通过选取较大区域的图像特征大幅度地提高了仪表读数识别的鲁棒性。由于指针刻度值文本是各类仪表具有的共同部分且具有远多于刻度图像的特征,因此所提算法以刻度值文本作为识别依据,首先通过卷积神经网络检测仪表图像中的刻度值文本,并使用其位置坐标来拟合仪表的圆心,在得到圆心的基础上通过极坐标变换及图像二次矫正将圆弧形的刻度区域转换为水平直线型的区域,同时被识别的文本值也用于改进距离判读法。该方法与其他读数算法的比较结果表明,该算法具有较高的读数准确率,引用误差在0.5%以下,且在复杂拍摄条件下具有更高的鲁棒性。     

电力机房巡检机器人的指针式仪表识别算法

针对目前电力机房巡检机器人仪表识别精度不高的问题,提出了一种新的仪表检测识别方法。该方法分为两个部分,第一部分为仪表检测过程:提出了一种基于相似性度量的目标检测方法。首先,采用Faster RCNN网络生成一系列候选集,然后由高置信度的目标区域建立特征模板,再根据特征相似性对低置信度的目标区域进行判别,最后将筛选结果和特征模板作为检测结果,从而实现对仪表类型的识别与定位。第二部分为指针式仪表读数识别过程:采用自适应Canny算法进行边缘检测,然后采用八领域轮廓跟踪算法串联边缘点获取轮廓,并通过分析轮廓形态,提取指针和刻度线段。最后通过改进的刻度修复算法解决光照下刻度缺省问题,从而建立完备的刻度坐标系,再根据坐标系中的指针与刻度之间的相对位置得到仪表读数。实验结果表明,本算法对于光照条件、拍摄角度、电力机房环境干扰具有较好的鲁棒性,提高了仪表识别的准确性和实时性。     

基于二维码匹配的指针式仪表读数识别方法

提出了一种基于二维码匹配的指针式仪表读数识别方法.该方法先实时采集高质量的仪表状态图像,同时获取二维码定位点信息以及与二维码相连接的数据库中存储的仪表类型信息,再根据二维码定位点信息对仪表图像进行快速倾斜校正,并利用二维码与仪表之间先验的几何位置关系快速提取图像中表盘所在的区域,最后根据获取的仪表类型信息,选择对应的仪表读数识别算法,以实现快速准确地识别仪表读数.实验结果表明：该方法能有效提高指针式仪表读数识别的准确率,尤其是对于复杂背景的仪表图像,该方法可用于电力系统中刻度均匀的指针仪表识别.     

指针表刻度中心直线拟合方法研究

重点研究直线图像的直线方程拟合方法,提出了一种基于最小距离直线拟合新方法,用于拟合指针表刻度直线.对采集的仪表图像做预处理后,获得仪表各刻度直线的二值图像.使用最小距离直线拟合方法拟合各刻度中心直线,使用刻度拟合直线相交点对拟合直线进行最小二乘修正,提高刻度中心直线的拟合精度.仿真结果表明,该直线拟合方法能快速确定高精度指针表刻度线图像的精确直线方程,有利于提高指针表读数的精度.     

基于图像处理的细指针表盘识别方法研究

为了解决在细指针表盘识别中难适应光照变化、细指针难分割和表盘读数准确识别率低的问题,结合细指针表盘区域的图像特点,采用图像处理对细指针表盘读数进行了研究。首先,对表盘进行标定,获得表盘量程等先验数据,制作模板,并提出了基于SURF算法改进的多任务模板特征匹配算法;其次,根据指针活动区域,提出了基于分割扇形区域的指针定位法(Pointer positioning method based on Segmented Sector, PSS),进行图像预处理和二值化,使用最小二乘法拟合求得角度;最后,由指针角度得到读数。实验结果表明,该方法对细指针表盘识别率高,能够准确、稳定地识别细指针表盘示数。     

基于模板匹配与Hough圆检测的仪表识别

随着自动化技术的不断发展,国内电力系统的自动化程度不断提高,无人变电站、无人配电房也逐渐普及。针对变电站中指针式圆形仪表的识别,提出了一种基于模板匹配与Hough圆检测的仪表识别方法。首先对图像进行预处理,将摄像头获取到的RGB彩色图像进行灰度化以及图像的局部直方图均衡化,将预先采集的仪表模板与待测图片进行两次模板匹配,获取仪表大致位置并对图像进行定位裁剪,通过Hough圆检测获取圆形表盘位置及其圆心坐标,将图像通过K-means方法二值化,再通过旋转虚拟直线法对指针进行拟合识别,通过角度与刻度的对应关系计算读数。利用Python和OpenCV视觉库实现算法,实验结果表明,该算法对于指针式圆形仪表识别效果显著,定位表盘位置准确,指针识别和角度计算有较高的精度。     

基于像素比例法和GA-BP的单相电表读数识别

对单相电表表盘读数的显示特点进行了研究,针对在电表表盘末位刻度识别中存在识别困难,识别率低的情况,提出了像素比例法这一精确识别方法.对初始图像采用大津二值化法,中值滤波法进行预处理,用投影法分别对字段及单个字符进行分割.采用GA-BP算法识别表盘读数.在样本集下单整字识别率为99.2%,非整字识别率为97.7%.实验结果表明,该方法对刻度有较高的识别精度.     

基于神经网络数字识别方法的研究

针对无指针式仪表表盘的数字识别问题,提出一种基于特征提取和粗糙集特征约简的神经网络数字识别方法;该方法首先利用数字图像预处理技术处理图像并利用特征提取方法提取数字图像特征,然后利用粗糙集理论进行特征约简,最后将约简后的信息输入到训练好的神经网络进行识别;实验表明,相对于传统方法,该方法具有识别率高、速度快的特点,具有较高的实用价值;并且该方法在保留神经网络高鲁棒性的同时,为快速准确地进行数字识别开辟了新的途径。     

数字指示秤LCD显示屏数字识别方法研究

数字指示秤LCD显示屏数字的快速准确识别可提高数字指示秤作弊性的检测效率。传统方法实现代价较高,应用场景受限。针对此问题,通过分析数字指示秤LCD显示屏数字的七段码数字图像特性,基于图像数字边缘灰度轨迹,计算图像中数字的倾斜角,基于穿线法数字识别机制,建立数字识别关系,给出了数字指示秤LCD屏幕图像中的数字识别方法。实验搭建了作弊数字电子秤检测平台,利用摄像头拍摄了原始LCD显示屏图像。实验结果表明,该方法能够有效识别数字电子秤的LCD显示屏图像数字。该方法在数字识别过程中不需要大量样本的训练,在兼顾识别率和识别速度方面优于支持向量机和K最近邻方法,具有一定的优势,为作弊数字电子秤的准确检测提供了可靠的技术基础。     

指针式电压表精度自动化检定系统的设计与实现

为了解决在指针式电压表的精度检定过程中,由于人工检定而造成的效率低下和精度不高的问题,提出了一种指针式电压表精度自动化检定系统;系统采用摄像机采集仪表表盘图像,用计算机控制标准信号源,应用基于数字图像处理的指针示值自动判读技术,实现指针式电压表精度的自动检定;在表盘图像的处理上,运用并提出了一些新颖的图像处理算法,使系统具有很好的实时性;实验证明采用这一系统可以大大提高检定效率和精度,减少人为误差的干扰,因此具有一定的市场开发价值。