基于计算机视觉的指针式仪表识别系统研究

摘要

论文主要讨论了计算机视觉技术在嵌入式图像识别系统中的应用技术，提出并实现了一种基于计算机视觉技术的指针式仪表自动识别系统。 论文在简单的介绍了计算机视觉技术和嵌入式系统的特点之后，分析了计算机视觉技术在嵌入式系统中应用方法和发展现状，根据两者的应用特点提出了基于计算机视觉的指针式仪表自动识别系统的设计方案。其原理类似于人类的视觉系统，对系统“看到”的图像进行“分析”，提取出所需的信息，并进行判断识别，得到所需结果。 论文针对数字图像处理技术和嵌入式系统的特点以及本系统的应用环境，结合软、硬件系统平台，主要对以下一些关键问题进行了研究：如何实现指针式仪表的自动识别，解决不同类型表盘的自动判定；如何排除光照或是其他原因带来的干扰，尽可能得到准确的识别结果；如何实现对图像的采集，以尽量少的硬件成本得到高质量的图像；如何提高数据采集和图像识别的效率(速度和准确度)；如何进行硬件和软件各模块的协调工作，提高系统运行的性能和稳定性。最后论文设计了针对指针式仪表的自动识别程序。

目录

文摘

英文文摘

第一章综述

1.1计算机视觉和嵌入式系统

1.1.1计算机视觉

1.1.2嵌入式系统

1.2计算机视觉技术的主要应用领域

1.3基于计算机视觉的指针式仪表自动识别系统

1.3.1基于计算机视觉的指针式仪表自动识别系统的硬件平台方案

1.3.2基于计算机视觉的指针式仪表自动识别系统的软件平台方案

1.4本章小结

第二章数字图像处理在系统中的运用

2.1图像增强

2.1.1图像平滑

2.1.2图像锐化

2.2图像边缘检测与提取

2.2.1边缘检测

2.2.2哈夫(Hough)变换

2.3图像分割

2.3.1阈值分割最大熵法

2.3.2类间方差法(Ostu法)

2.4图像形态学运算

2.4.1图像形态边缘检测

2.4.2图像细化

2.5本章小结

第三章基于计算机视觉的指针式仪表自动识别系统硬件平台

3.1系统概要

3.2硬件平台简述

3.3硬件平台模块

3.3.1 CPU及存储系统

3.3.2数据采集与传输模块

3.3.3人机交互模块

3.3.4供电电源模块

3.3.5外设模块

3.4本章小结

第四章系统软件平台

4.1系统运行过程

4.2系统启动程序

4.2.1硬件启动过程

4.2.2软件启动代码

4.3软件平台驱动程序

4.3.1串口驱动程序

4.3.2键盘驱动程序

4.3.3 LCD驱动程序

4.3.4图像传感器驱动程序

4.3.5串行Flash驱动程序

4.4本章小结

第五章指针式仪表自动识别程序的开发

5.1仪表表盘图像的预处理

5.1.1表盘图像的平滑处理

5.1.2表盘图像的锐化处理

5.1.3表盘图像的边缘检测

5.2仪表表盘图像的二值化

5.3仪表表盘图像的特征增强

5.3.1表盘图像的形态学边缘检测

5.3.2表盘图像的细化处理

5.4仪表表盘图像的特征提取

5.5本章小结

第六章总结

参考文献

致谢