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一种SF_(6)压力指针式仪表的定位识别方法
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作者 赵丽娜 赵丽娟 +2 位作者 宁子达 臧雨铼 徐志钮 《电测与仪表》 北大核心 2025年第2期210-216,共7页
针对表盘复杂、内部含有机械组件且仪表指针较短的SF_(6)压力指针式仪表,仍缺乏一种计算量小、适用于较差环境且兼具鲁棒性和准确性的仪表定位识别方法。为解决这一问题,基于二进制鲁棒不变尺度特征(binary robust invariant scalable k... 针对表盘复杂、内部含有机械组件且仪表指针较短的SF_(6)压力指针式仪表,仍缺乏一种计算量小、适用于较差环境且兼具鲁棒性和准确性的仪表定位识别方法。为解决这一问题,基于二进制鲁棒不变尺度特征(binary robust invariant scalable keypoints,BRISK)、FREAK(fast retina keypoint)特征检测技术与快速直线检测(line segment detector,LSD)算法,文中提出了一种SF_(6)压力指针式仪表的定位及指针读数识别方法。引入BRISK算法特征检测子与FREAK算法特征描述符,结合K最近邻算法(K-nearest neighbor,KNN)检测仪表表盘区域,并对表盘进行自动矫正;在运用图像滤波去噪、二值化、边缘检测等图像预处理方法的基础上,利用霍夫变换法确定仪表圆心,采用LSD直线检测算法结合简单约束完成指针线检测;最后利用角度法进行读数。通过大量SF_(6)压力指针式仪表图像的定位识别结果表明,文中定位识别方法在光线强度较强、表盘倾斜程度较大、表盘图像模糊等恶劣条件下仍具有很好的适应性,对SF_(6)压力指针式仪表的识别具有较高的准确性与实用性。 展开更多
关键词 SF_(6)压力指针式仪表 表盘定位 BRISK FREAK LSD
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基于表盘细节要素的指针式压力表拟人视觉识别
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作者 王明 原浩 +5 位作者 冯孜旋 樊双蛟 杨逸 杨远超 何贞 庞桂兵 《机床与液压》 北大核心 2025年第2期202-206,共5页
为了提高指针式压力表读数的效率和精度,提出一种基于表盘细节要素的指针式压力表拟人视觉识别方法,模拟人的思维过程,从宏观定位到细节识别,再到计算和判断,实现表盘读数识别。对表盘细节要素包括表盘形态要素、色彩要素、局部刻度线... 为了提高指针式压力表读数的效率和精度,提出一种基于表盘细节要素的指针式压力表拟人视觉识别方法,模拟人的思维过程,从宏观定位到细节识别,再到计算和判断,实现表盘读数识别。对表盘细节要素包括表盘形态要素、色彩要素、局部刻度线要素等进行识别,利用二次识别技术精准定位表盘圆心,基于直线黑色像素数量的表盘要素提取算法检测指针和提取刻度线,最后根据指针相邻刻度线对应的读数和指针与相邻刻度线的偏转角度识别表盘图像示数。实验结果表明:所提方法平均相对误差为0.109%,单张图像的平均计算时间为11.47 ms,相比目前常用零位角度法均有改善,证明了该方法准确度高、速度快,是解决指针式压力表高精度和快速视觉识别的一种有效手段。 展开更多
关键词 指针式压力表 机器视觉 表盘细节要素 读数识别
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HVPP算法在指针表盘视觉检测中的研究 被引量:5
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作者 孙斌 张长胜 +2 位作者 刘子裕 钱斌 张汉平 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第23期189-194,270,共7页
选矿厂球磨机润滑油压力是一个至关重要的实时监测参数。基于FPGA采用了双线性插值法、Do G滤波器(高斯差分滤波器)、Marr-Hildreth边缘检测器及分水岭算法,并提出一种新算法——横竖端点寻点法(HVPP),对压力表图像进行分割、提取及数... 选矿厂球磨机润滑油压力是一个至关重要的实时监测参数。基于FPGA采用了双线性插值法、Do G滤波器(高斯差分滤波器)、Marr-Hildreth边缘检测器及分水岭算法,并提出一种新算法——横竖端点寻点法(HVPP),对压力表图像进行分割、提取及数字识别,从而实现了对指针表盘图像的智能读数。实验结果表明采用基于逻辑电路的快速算法实现表盘图像的机器识别具有实时性好、识别率较高的优点。 展开更多
关键词 指针表 现场可编程逻辑门阵列(FPGA) Marr-Hildreth边缘检测器 分水岭算法 横竖端点寻点法(HVPP)
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基于轮廓拟合与径向分割的指针式仪表自动读数方法 被引量:7
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作者 吴杰 吴怀宇 陈洋 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2019年第9期905-913,共9页
针对指针式仪表人工读数劳动强度较大的问题,本文提出了一种基于轮廓拟合与径向分割的指针式仪表自动读数方法。该方法利用仪表的轮廓图像,结合常见的仪表盘刻度分布特性,提出轮廓分离法得到仪表盘刻度像素集,并采用最小二乘法拟合出表... 针对指针式仪表人工读数劳动强度较大的问题,本文提出了一种基于轮廓拟合与径向分割的指针式仪表自动读数方法。该方法利用仪表的轮廓图像,结合常见的仪表盘刻度分布特性,提出轮廓分离法得到仪表盘刻度像素集,并采用最小二乘法拟合出表盘圆。在此基础上,通过分析指针的像素特性,提出径向指针分割算法,实现了仪表盘内指针区域的提取。根据指针偏转角度、零刻度和量程精度进行自动读数。为了验证算法的有效性,设计多组测试实验,结果表明本方法在读数误差允许范围内,能够克服宽窄指针、拍摄距离和表盘背景等因素的干扰,具有较强的自适应能力。 展开更多
关键词 指针式仪表 轮廓分离 径向指针分割 表盘拟合 智能读数
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基于有效信息逐步裁剪的特种车辆数字仪表自动测量方法 被引量:1
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作者 白真龙 郭迎春 +1 位作者 王涛 张伏龙 《数字技术与应用》 2013年第10期102-105,共4页
本文主要是针对特种车辆仪表的特点,解决特种车辆指针式仪表非接触式自动检测的问题。在本文中,利用摄像头代替人眼,利用计算机代替人脑,完成特种车辆仪表的图像采集、图像存储、仪表的自动识别和测量,识别结果自动存储与分析等过程。... 本文主要是针对特种车辆仪表的特点,解决特种车辆指针式仪表非接触式自动检测的问题。在本文中,利用摄像头代替人眼,利用计算机代替人脑,完成特种车辆仪表的图像采集、图像存储、仪表的自动识别和测量,识别结果自动存储与分析等过程。针对特种车辆仪表的圆心和半径、指针提取、起始刻度以及终止刻度的自动提取,本文提出了一种基于有效信息逐步裁剪的提取方法,最后获取了准确的识别信息。实验表明,我们的方法对特种车辆仪表的自动识别具有快速、准确且切实可行等特点。 展开更多
关键词 特种车辆仪表 非接触测量 自动识别
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基于图像处理的细指针表盘识别方法研究 被引量:6
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作者 李逸 王晗 +2 位作者 王瑞洲 林灿然 张芳健 《计算机测量与控制》 2019年第9期272-277,共6页
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S... 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。 展开更多
关键词 图像处理 细指针表盘 智能识别 SURF匹配
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特种车辆仪表指针提取 被引量:1
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作者 郭迎春 张伏龙 +2 位作者 张丹阳 白真龙 王涛 《太赫兹科学与电子信息学报》 2017年第2期273-278,共6页
提出了一种基于检测和验证相结合的指针综合提取方案,目的是实现特种车辆指针式仪表图像识别的自动识别和自动矫正。该方案优化利用了Hough变换法、极坐标中心投影以及边缘点集合的最小二乘法等算法,使得指针的自动提取无论针对何种品... 提出了一种基于检测和验证相结合的指针综合提取方案,目的是实现特种车辆指针式仪表图像识别的自动识别和自动矫正。该方案优化利用了Hough变换法、极坐标中心投影以及边缘点集合的最小二乘法等算法,使得指针的自动提取无论针对何种品质的图像都非常准确。经验证,采用该方法进行特种车辆仪表指针提取,准确度达到99%以上。 展开更多
关键词 指针式仪表 指针提取 检测与验证
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基于二维码匹配的指针式仪表读数识别方法 被引量:7
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作者 孙慧媛 杨晓城 +1 位作者 蒋明峰 边境 《计算机系统应用》 2019年第3期208-214,共7页
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... 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. 展开更多
关键词 指针式仪表 二维码匹配 图像校正 表盘区域提取 读数识别
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基于CenterNet和DeepLabv3+的变电站指针式仪表读数识别方法 被引量:11
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作者 黄思远 樊绍胜 王子扬 《电力学报》 2022年第3期232-243,共12页
针对变电站巡检机器人在室外进行指针式仪表读数识别时存在检测精度低和读数误差大等问题,提出了一种基于CenterNet和DeepLabv3+的指针式仪表读数识别方法。ECA-Net是一种不降维的局部跨信道交互策略和自适应选择一维卷积核大小的方法,... 针对变电站巡检机器人在室外进行指针式仪表读数识别时存在检测精度低和读数误差大等问题,提出了一种基于CenterNet和DeepLabv3+的指针式仪表读数识别方法。ECA-Net是一种不降维的局部跨信道交互策略和自适应选择一维卷积核大小的方法,在CenterNet的主干网络引入ECA-Net轻量级注意力机制模块,加强了不同通道之间的特征联系;在DeepLabv3+的ASPP模块并行连接DAMM双注意力机制模块,DAMM模块中的位置注意力模块能够有效模拟出图像位置间的长期上下文依赖信息,将不同局部特征信息连贯起来,提高了语义分割能力;DAMM模块中的通道注意力模块利用不同通道的相关类别特征间的关联性进行不同类别特征强化,提升像素分类精度;利用基于线性变换理论的椭圆透视变换和仿射变换来矫正畸变仪表图像,获取仪表正立图像,提高指针直线拟合角度的精确度,从而减小读数误差。使用该方法进行了大量的仿真与现场测试,结果表明,在仪表检测阶段,所设计模型的mAP比原始模型提高了7.51%;在仪表读数识别阶段,矫正前仪表读数预测值和仪表真实值之间的标称误差为6.0%,平均误差为4.2%,矫正后仪表读数预测值和仪表真实值之间的标称误差为2.0%,平均误差为1.3%,从而验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 变电站 巡检机器人 指针式仪表 注意力机制 仪表检测 表盘分割 仪表读数 CenterNet DeepLabv3+
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基于YOLO检测器的指针式表盘测量系统 被引量:1
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作者 戴斐 甘成愿 《微型电脑应用》 2021年第10期111-114,共4页
结合YOLO检测器和霍夫直线检测方法提出了指针式表盘测量方法。这种方法首先采用YOLO检测器在采集好的表盘数据集上进行训练,得到一个表盘检测器。而后在测试集中,用训练好的检测器检测出图片中的表盘目标,将表盘目标从图中截取出来,而... 结合YOLO检测器和霍夫直线检测方法提出了指针式表盘测量方法。这种方法首先采用YOLO检测器在采集好的表盘数据集上进行训练,得到一个表盘检测器。而后在测试集中,用训练好的检测器检测出图片中的表盘目标,将表盘目标从图中截取出来,而后利用表盘中指针的长度不一且都为直线的特点,采用相关的图像预处理和霍夫直线检测方法,检测出直线所在的位置,再结合表盘的刻度信息,获得表盘的读数。在构建好的数据集中,这种方法明显优于直接采用目标检测的方法。 展开更多
关键词 指针式表盘 目标检测 YOLO检测器 图像处理 霍夫直线检测
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一种指示表表盘中心高精度定位方法
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作者 卓海波 白福忠 +2 位作者 李萍 徐永祥 高晓娟 《内蒙古工业大学学报(自然科学版)》 2021年第4期256-262,共7页
指示表表盘中心定位是智能读数识别的关键和前提,传统基于区域的视觉检测方法精度和可靠性欠佳.本文基于指示表结构特征并从形状识别角度出发,提出一种指示表表盘中心高精度定位方法.利用差影法从两幅指示表图像提取指针目标,使用傅里叶... 指示表表盘中心定位是智能读数识别的关键和前提,传统基于区域的视觉检测方法精度和可靠性欠佳.本文基于指示表结构特征并从形状识别角度出发,提出一种指示表表盘中心高精度定位方法.利用差影法从两幅指示表图像提取指针目标,使用傅里叶-极坐标变换估计指针方向;再沿指针方向进行两次灰度方向投影获得指针中心线在纵轴上的截距参数;从而根据指针中心线对应的直线方程确定出表盘中心坐标.本文方法检测过程无需进行阈值分割、细化等预处理操作,获得的表盘中心实质上相当于指针回转中心。因而方法简单科学、结果准确可靠,能够为其他定位方法的精度评价提供近似基准数值,也可为机器视觉智能读数识别提供可靠的技术支持. 展开更多
关键词 视觉检测 指示表 读数识别 表盘中心定位 傅里叶-极坐标变换
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基于级联卷积神经网络的指针式仪表远程读数方法和系统 被引量:4
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作者 赵开开 刘兆祥 廉士国 《电力大数据》 2021年第8期25-32,共8页
为了解决电力系统指针式仪表读数场景中人工读表效率低、成本高、危险系数大等问题,本文在电力系统现有的仪表基础上,使用非接触式的图像采集设备、网络传输设备和边缘计算设备构建了一套远程仪表读数识别系统并提出了一个级联式的机器... 为了解决电力系统指针式仪表读数场景中人工读表效率低、成本高、危险系数大等问题,本文在电力系统现有的仪表基础上,使用非接触式的图像采集设备、网络传输设备和边缘计算设备构建了一套远程仪表读数识别系统并提出了一个级联式的机器视觉智能读数方法。本文提出的智能读数方法基于深度学习目标检测算法。首先,本文以单阶段通用目标检测器YOLOv5为基础构建并训练了表盘检测模型,能够在复杂环境中实时检测出图像中的所有表盘,然后在无锚框目标检测器CenterNet的头部添加角度预测分支构成并训练旋转目标检测器,能够识别出表盘图像中不同类别的指针位置、尺寸和角度,最后使用角度法将指针角度换算为读数值,完成智能读数功能。本文提出的基于深度学习的远程指针式仪表读数方法和系统在稳定、鲁棒、高效地完成远程读表功能前提下,能够低成本、低难度地部署实施。 展开更多
关键词 指针式仪表 远程读数 深度学习 表盘检测 指针检测 旋转目标检测
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一种改进的指针式仪表读数区域分割方法
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作者 李腾辉 何秋生 丁思萌 《太原科技大学学报》 2024年第4期360-365,共6页
针对目前现有方法难以准确识别指针式仪表表盘信息导致读数识别精度不高的问题,研究了一种改进的指针式仪表表盘分割的方法。首先将待分割的指针式仪表图像采用Mask R-CNN网络对仪表图像进行分割,得到仪表中刻度线区域和指针区域的位置... 针对目前现有方法难以准确识别指针式仪表表盘信息导致读数识别精度不高的问题,研究了一种改进的指针式仪表表盘分割的方法。首先将待分割的指针式仪表图像采用Mask R-CNN网络对仪表图像进行分割,得到仪表中刻度线区域和指针区域的位置,然后选取分割结果中指针区域针尖方向的边缘点作为中心,在原图上构建矩形,采用轮廓跟踪算法对矩形内的图像进行检测,得到图像中指针的区域,最后将两部分指针区域进行融合得到最终的指针分割结果。实验测试结果表明,采用本文方法分割后读数识别结果的误差仅有分度值的四分之一,证明了该方法的有效性和鲁棒性。 展开更多
关键词 指针式仪表 表盘分割 Mask R-CNN 轮廓跟踪 指针分割
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指示百分表校准中示值误差问题的剖析 被引量:1
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作者 崔颢文 《计量与测试技术》 2018年第12期103-104,共2页
本文论述了指示百分表在平时计量检定校准修理过程中影响示值误差超差经常出现的各种故障,通常表现为指针位置偏差、相互之间配合不好、零件配件磨损、存在毛刺或油污、游丝失效等现象,进而通过观察指示百分表指针回转及复位的各种状态... 本文论述了指示百分表在平时计量检定校准修理过程中影响示值误差超差经常出现的各种故障,通常表现为指针位置偏差、相互之间配合不好、零件配件磨损、存在毛刺或油污、游丝失效等现象,进而通过观察指示百分表指针回转及复位的各种状态分析判断问题产生的原因及其相应的修理解决方法。 展开更多
关键词 指示百分表 校准 修理示值 误差 指针回转
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基于Faster-RCNN及一维曲线分析的表计指针识读方法
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作者 钟力强 屈娟娟 +1 位作者 姜新丽 黄炎 《广东电力》 2022年第2期27-35,共9页
针对机器人部署调试中表计需逐个配置的问题,提出基于神经网络学习及一维曲线分析的表盘指针、刻度识别方法。基于Faster-RCNN(faster region-based convolutional network),初步识别刻度盘位置,从而确定指针运动圆心。将图像以圆心为... 针对机器人部署调试中表计需逐个配置的问题,提出基于神经网络学习及一维曲线分析的表盘指针、刻度识别方法。基于Faster-RCNN(faster region-based convolutional network),初步识别刻度盘位置,从而确定指针运动圆心。将图像以圆心为中心进行极坐标展开后,通过分析一维曲线的频域特征筛选刻度所在区域,统计不同区域灰度峰谷值的形式确定刻度和指针的真实位置。最后对几种典型表计进行实验分析,验证所提方法的有效性。实验结果显示,该方法对表计样本量较多的表计类型,可成功实现自动读数功能。 展开更多
关键词 表计识别 指针 快速傅里叶变换 神经网络 Faster-RCNN
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图像增强的智能变电站表盘识别方法研究
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作者 孔陈祥 《单片机与嵌入式系统应用》 2021年第7期38-42,共5页
针对传统变电站表盘识别方法误差较大的问题,设计了一种新型表盘图像识别方法,通过直方图均衡算法对CMOS采集的变电站表盘图像信息进行处理,提高图像对比度,使表盘图像识别更加精准,利用高效(Hough)变换指针检测法减少表盘识别过程中产... 针对传统变电站表盘识别方法误差较大的问题,设计了一种新型表盘图像识别方法,通过直方图均衡算法对CMOS采集的变电站表盘图像信息进行处理,提高图像对比度,使表盘图像识别更加精准,利用高效(Hough)变换指针检测法减少表盘识别过程中产生的误差,使识别误差波形更加稳定,保证表盘识别数据的准确性。最后通过Visual计算机仿真软件对本研究与传统方法进行误差分析仿真比较发现,本研究误差波形更加稳定,基本稳定在0.2%,传统识别方法在0.1%~0.8%之间波动,证明了本设计方法的可行性。 展开更多
关键词 CMOS图像传感器 直方图均衡算法 Hough变换指针检测法 图像增强 表盘识别
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