一种自动读取指针式仪表读数的方法

一种自动读取指针式仪表读数的方法

论文摘要

为解决变电站中自动化监控仪表读数的问题,提出基于机器学习和图像处理算法的指针式仪表自动读数方法,由仪表检测和指针识别两个阶段组成。使用全卷积网络(fully convolutional networks,FCN)对输入图像进行语义分割,以检测仪表的位置并提取仪表部分的图像。利用直方图均衡化、中值滤波和双边滤波减小光照和阴影对指针识别的干扰,并利用仿射变换矫正拍摄时的倾斜,再结合改进的霍夫变换识别仪表中指针的位置,从而计算指针角度获取读数。结果表明,对于自然场景中变电站中的指针式仪表,本研究能很好地检测出仪表并识别出指针的读数,对于光照和阴影等干扰具有良好的鲁棒性,可以显著减少变电站巡检人员的工作量,提高工作效率。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 仪表检测算法
  •   1.1 语义分割与仪表检测
  •   1.2 全卷积网络
  •     1.2.1 网络结构
  •     1.2.2 评价指标
  •     1.2.3 FCN网络训练
  •   1.3 仪表分割检测
  •     1.3.1 检测流程
  •     1.3.2 训练检测仪表的FCN网络
  •       (1) 网络Ⅰ
  •       (2) 网络Ⅱ
  •     1.3.3 网络预测
  •   1.4 结果与分析
  •     1.4.1 训练结果
  •     1.4.2 预测结果
  • 2 指针读数识别
  •   2.1 图像预处理
  •   2.2 改进霍夫变换
  •     2.2.1 寻找圆心
  •     2.2.2 指针寻找
  •     2.2.3 读数计算
  • 3 结语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 周杨浩,刘一帆,李瑮

    关键词: 指针仪表,语义分割,全卷积网络,仿射变换,霍夫变换

    来源: 山东大学学报(工学版) 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

    专业: 电力工业,计算机软件及计算机应用

    单位: 南京大学南京大学软件新技术国家重点实验室

    基金: 国家自然科学基金面上项目(61673204),国家电网公司科技项目(SGLNXT00DKJS1700166)

    分类号: TM63;TP391.41

    页码: 1-7

    总页数: 7

    文件大小: 1299K

    下载量: 346

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