仪表的图像识别及智能图像监控方法研究

摘要

视频监控是一种重要的监控手段，它广泛应用于工业生产、国防建设、交通管理，以及银行、仓库等一些重要场所的实时监控。特别是在工业现场的检测中有着广泛的应用。然而，现有的大部分视频监控系统只能完成视频信息的采集，录像和回放，却无法实现对视频信息的自动处理和识别，对视频图像信息的分析处理还需要工作人员来完成。
　　 本文针对现有视频监控系统的以上不足，提出了一种智能视频监控系统，它不仅可以实现对目标的视频监控，还能对采集的视频信息进行处理和识别，变被动监控为主动识别，将一般监控系统的事后分析变为事前预警和事中分析，减少人为因素造成的误读，误报，将操作人员从繁重的监控工作中解放。
　　 该智能视频监控系统由图像采集端和客户端两部分组成，图像采集端由基于Windows CE的嵌入式系统组成，负责仪表图像的采集和压缩，然后通过网络传输给客户端，客户端负责对采集的视频图像进行分析处理。
　　 本文对该系统的软硬件结构进行了设计，并进行了以下几方面的研究：
　　 ①研究了基于智能视频监控系统的指针式仪表读数识别算法，首先将采集的图像进行预处理，包括中值滤波去噪，状态法图像二值化，二维A Tuous算法图像边界检测，并根据边缘进行表盘图像的分割，完成预处理后，采用改进的减影法识别仪表指针和刻度的位置，并采用基于小波分析的模板匹配方法识别标度值，对刻度进行标定，然后采用距离法计算仪表的读数。最后，通过实验对本文提出的方法进行了测试和误差分析，并将该方法与现有的方法进行了比较。实验结果表明，采用本文的方法具有更高的识别精度和实时性。
　　 ②研究了基于智能视频监控系统的物体变形检测，介绍了变形检测的各种应用场景，并提出了两种变形检测的方法：特征点提取法和标定点法。实验表明，这两种方法具有较好的检测效果。
　　 ③提出了基于特征信息的图像压缩与恢复，并对其中的图像特征提取和物体表面三维恢复进行了研究。实验表明，该方法可以大大减少压缩的数据量并能较好地恢复物体三维表面。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题的提出及研究意义

1.2视频监控系统的发展

1.2.1模拟视频监控系统

1.2.2数字视频监控系统

1.3数字图像处理技术的研究现状

1.3.1数字图像处理技术的发展历程

1.3.2数字图像处理技术的研究内容

1.4智能视频监控系统研究现状

1.5本文的主要工作

2智能视频监控系统设计

2.1系统总体框架

2.2图像采集端设计

2.2.1图像采集端硬件设计

2.2.2图像采集端软件设计

2.3客户端设计

2.4本章小结

3基于智能视频监控的仪表读数检测研究

3.1指针式仪表读数自动检测技术国内外研究现状

3.1.1国外研究现状

3.1.2国内研究现状

3.2图像预处理

3.2.1图像滤波去噪

3.2.2图像二值化

3.2.3边缘检测

3.2.4图像分割

3.3仪表指针的识别

3.4仪表刻度识别

3.4.1仪表刻度的提取

3.4.2标度值识别

3.5仪表读数识别

3.6算法实现与误差分析

3.7本章小结

4基于智能视频监控的变形检测研究

4.1智能视频监控系统在变形检测中的应用

4.2物体变形检测的算法研究

4.2.1特征点提取法变形检测

4.2.2标定点法变形检测

4.3本章小结

5基于特征信息的图像压缩与恢复

5.1基于特征信息的图像压缩

5.1.1 SFS模型建立

5.1.2球状点假设法确定物体表面方向

5.2三维表面信息的恢复

5.3本章小结

6总结与展望

致谢

参考文献

附录：作者在攻读学位期间发表的论文目录