电力机房巡检机器人的指针式仪表识别算法研究

目录

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摘要

第一章绪论

1．1课题研究的背景和意义

1．2巡检机器人国内外研究现状

1．3目标检测与仪表识别算法研究现状

1．3．1视觉检测算法国内外研究现状

1．3．2指针式仪表读数识别算法研究现状

1．3．3指针式仪表读数计算方法

1．3．4存在的问题

1．4论文主要内容及论文结构安排

第二章仪表分类检测算法

2．1卷积神经网络介绍

2．1．1卷积层

2．1．2激活函数

2．1．3池化层

2．1．4反向传播算法

2．2目标候选集分析

2．2．1 VGG网络

2．2．2 RPN网络

2．2．3网络训练分析

2．3 NMS处理过程分析

2．4目标位置优选

2．4．1特征相似性分析

2．4．2特征模板匹配

2．4．3检测结果分析

2．5本章小结

第三章指针式仪表读数识别

3．1仪表图像倾斜校正

3．2检测表盘线段

3．2．1梯度二阶导数的Canny检测算法

3．2．2分析拓扑结构线性的直线段检测

3．3识别刻度线段

3．3．1 LSD算法检测直线

3．3．2刻度区域细化

3．3．3刻度线识别

3．4识别指针线段

3．4．1仪表指针区域提取

3．4．2仪表指针区域细化

3．4．3仪表指针直线拟合

3．5仪表读数计算

3．5．1角度法识别指针读数

3．5．2距离法识别指针读数

3．6本章小结

第四章复杂环境下的仪表读数识别问题

4．1复杂光照下仪表图像的均衡处理

4．2指针和刻度线提取

4．2．1基于双阈值的仪表图像二值化

4．2．2拟合刻度线重心及指针轴心

4．3缺省刻度计算及修复策略

4．4本章小结

第五章系统实现

5．1系统整体设计

5．2系统硬件组成

5．2．1机器人本体结构

5．2．2高清热像一体化云台

5．2．3本体主控制板

5．3系统软件设计

5．3．1用户图形界面

5．3．2电子地图实现

5．3．3相机与云台控制实现

5．4实验与结果分析

5．4．1机器人整体综合实验

5．4．2指针式仪表读数识别实验

5．5本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

附录