基于圖像處理的指針式儀表識(shí)別技術(shù)研究與系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、指針式儀表作為一種測(cè)量?jī)x器，廣泛應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)生活中的各種領(lǐng)域，并發(fā)揮著舉足輕重的作用。目前，對(duì)指針式儀表的讀數(shù)主要由人工判讀來(lái)完成，然而這種方法受人為因素的影響大、可靠性差、效率低。針對(duì)傳統(tǒng)人工判讀的局限性，本文對(duì)指針式儀表的自動(dòng)識(shí)別進(jìn)行了研究。
　　本文以變電站中的指針式儀表為研究對(duì)象，利用數(shù)字圖像處理技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種基于圖像處理的指針式儀表自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。首先，針對(duì)變電站環(huán)境對(duì)攝像頭安裝方位的限制以及儀表圖像存在視角、尺度、旋

2、轉(zhuǎn)、平移等變換的問(wèn)題，對(duì)變電站中的指針式儀表建立了各自的模板圖像與先驗(yàn)信息，并研究了基于特征點(diǎn)求解圖像間透視變換關(guān)系的方法，采用基于ORB特征提取與LSH特征匹配的方法，來(lái)求解儀表模板圖像與待測(cè)圖像間的透視變換關(guān)系；接著，分析變電站環(huán)境中常見(jiàn)的噪聲和干擾，對(duì)儀表圖像進(jìn)行了預(yù)處理，包括灰度化處理、高斯平滑、中值濾波和圖像銳化增強(qiáng)；然后，對(duì)指針式儀表的指針定位方法進(jìn)行了研究，根據(jù)表盤的灰度信息，提出一種新的基于圓周區(qū)域的累積直方圖法(Cir

3、cle-based Regional cumulative Histogram, CRH)對(duì)指針進(jìn)行定位，由指針的偏轉(zhuǎn)角度與量程的線性關(guān)系就得到了儀表的讀數(shù)，并設(shè)計(jì)了一種基于CRH的儀表視頻識(shí)別方案。最后，利用實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)與變電站數(shù)據(jù)分別對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行了測(cè)試，并對(duì)系統(tǒng)的誤差來(lái)源進(jìn)行了分析。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)能達(dá)到高精度和實(shí)時(shí)性的識(shí)別要求，并且對(duì)光照以及透視變換具有較好的魯棒性，在電力系統(tǒng)的工程應(yīng)用中，具有很好的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)