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基于机器视觉仪表识别的技术研究与应用

范江涛  
【摘要】: 指针式仪表自动识别技术是实现各种指针式仪表自动检定的重要基础和关键所在。在所查阅的指针式仪表自动识别的相关资料中,存在以下几个方面的问题:如一般情况仪表表盘每条刻度线都独自成为一个连通域,如何有效解决表盘每条刻度线和一条弧线组成一个连通域的特殊情况;待检定点都是人为主观上事先预定好的,检定的自动化程度较低,如何提高检定的自动化程度;如何设计光照方式,避免由于光照不均匀指针出现影子;读数的识别基本上大都采用当前指针与指零时的指针角度关系计算仪表的读数,如何提高读数识别的准确度等问题。 针对上述几个问题本文主要做了以下几个方面的工作: 1.指针式仪表刻度线的自动标定:采用差影法确定表盘圆心,分割出数字信息和刻度线信息,并对倾斜的刻度数字进行校正,以及对校正后的刻度数字进行识别,利用刻度线分布特性实现刻度线示值的自动标定。该方法不但有效地解决了待检定点的人为主观上的事先预定,而且在距离法读数识别的过程中提供了指针左右两侧的刻度线示值信息。 2.一种去除仪表弧线的方法:在所查阅的资料中,研究对象都是表盘每条刻度线独自为一个连通域的仪表。在现实中还会遇到表盘每条刻度线与一条弧线一起组成一个连通域的仪表,针对这种特殊情况,本文首先以差影法确定表盘圆心,以指针顶点到圆心的距离为半径,然后以此半径为基础去除弧线,从而使各个刻度线单独成为一个连通域。 3.指针式仪表自动检定模拟试验系统的设计:设计了组成系统的软硬件,提出了能有效避免指针影子的光照方案和距离法读数识别方法。最后按照国家规定的检定规程对一款由无锡电表厂生产的型号为WXC10的直流电流表进行自动检定试验,检定的结果存放在Excel文件中,为最终实现全自动仪表检定做了有益的工作。


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