基于视觉的指针式仪表读数检测系统的研究

摘要

指针式仪表因其结构简单、可靠性好、性价比高、读数直观方便等优点，在生活和工业生产中被广泛应用。本文主要研究了基于机器视觉的指针式仪表读数检测技术。主要工作如下：　　首先，通过选择适合的图像采集设备，设计合理的图像采集方案，拍摄到清晰的仪表图像。结合实际情况发现，当物距较近时图像存在一定的形变，为此，通过设计相机标定实验，有效地恢复了图像失真，图像信息与实际情况相符。　　其次，经过图像预处理工作，进一步增强有效的特征信息，减小干扰。并针对实际检测中存在的仪表摆放不端正而加剧检测误差的问题，提出了仪表图像校正方案。通过寻找图像中的有效特征信息作为校正基准，寻找校正的角度，有效的解决了该问题，提高了检测准确度。　　再次，在对指针边缘直线特征提取过程中，针对Hough变换参数难选择，检测到直线数量过多的问题，提出了合理的优化操作，通过连通域筛选、指针轮廓细化有效提高了检测方案的鲁棒性和容错能力，能够获得可信度较高的指针直线。　　最后，通过实验验证本文提出的指针式仪表读数检测方法的准确度。实验结果表明，本文提出的方法可以满足实际检测需求。

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摘 要

ABSTRACT

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Contents

1 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 指针式仪表读数识别发展现状

1.3 课题的研究目的及意义

1.4 本文的主要研究内容

2 指针式仪表读数识别系统介绍

2.1 硬件部分

2.2 相机标定

2.3 软件部分

2.4 本章小结

3 仪表图像预处理

3.1 表盘截取

3.2 图像滤波

3.3 图像增强

3.4 本章小结

4 仪表读数识别算法

4.1 原理介绍

4.2 基准点检测

4.3 指针检测

4.4 读数计算

4.5 本章小结

5 仪表检测实验及实验结果分析

5.1 平台搭建

5.2 实验安排

5.3 本章小结

6 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 展望

参考文献

作者从事科学研究和学习经历简介

攻读学位期间取得的学术成果和获奖情况

致 谢