基于改进U2-Net的指针式仪表读数识别方法

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作者 李丽 乔逸天 +2 位作者 黄小龙 谢维成 蒋文波 《现代电子技术》 北大核心 2025年第5期169-174,共6页

针对仪表表盘光照不均和几何失真影响仪表关键区域提取、读数识别准确率的问题,提出一种基于改进U2-Net的仪表校正与读数识别方法。首先通过加入坐标注意力机制的U2-Net模型识别并分割出仪表表盘区域,随后采用改进透视变换技术对表盘区... 针对仪表表盘光照不均和几何失真影响仪表关键区域提取、读数识别准确率的问题,提出一种基于改进U2-Net的仪表校正与读数识别方法。首先通过加入坐标注意力机制的U2-Net模型识别并分割出仪表表盘区域,随后采用改进透视变换技术对表盘区域进行几何校正,实现不同形状的仪表几何校正;再引入自适应MSRCR算法对表盘光照不均区域进行光照校正;最后,通过U2-Net对校正后的图像进行指针分割和关键刻度点分割,采用PCA拟合指针所在的直线,得到指针偏转角度并通过角度法计算准确读数。实验结果表明,该方法能够在光照不足或光照过强的情况下有效恢复仪表关键信息区域,并能够有效校正不同形状的倾斜仪表,提升了指针和刻度信息提取的准确度,且读数误差率低于0.89%。 展开更多

关键词 指针式仪表 光照校正 失真校正 U2-Net 仪表读数 MSRCR

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基于改进DeepLabV3+的指针式仪表智能识别方法设计 被引量：1

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作者 吕新荣 来宝 周珺 《电子设计工程》 2024年第23期145-149,154,共6页

针对现有仪表识别方法存在的诸如对表盘差异敏感、环境干扰严重以及图像质量依赖性强导致识别准确率不高的问题,提出了一种基于改进DeepLabV3+的指针式仪表智能识别算法。通过引入GhostNetV2作为主干网络进行特征提取,并添加注意力模块C... 针对现有仪表识别方法存在的诸如对表盘差异敏感、环境干扰严重以及图像质量依赖性强导致识别准确率不高的问题,提出了一种基于改进DeepLabV3+的指针式仪表智能识别算法。通过引入GhostNetV2作为主干网络进行特征提取,并添加注意力模块CBAM,有效提升了模型在仪表语义分割任务的精度;同时设计了多类仪表的示值识别算法,实现了对多类仪表的指针读数。通过在构建的指针式仪表识别数据集上对算法进行评估,结果表明,仪表智能识别算法能够适应多种仪表类型和复杂环境,识别准确率最高达99.67%,且改进的DeepLabV3+模型平均IoU达79.8%,性能优于原始模型,能够满足实际工业应用需求。 展开更多

关键词 指针式仪表 注意力机制 深度学习 自动识别

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基于图像处理的指针式仪表读数识别

3

作者 荆永菊 薄树奎 +1 位作者 郝晓玉 王亚宽 《信息技术与信息化》 2024年第12期27-31,共5页

针对传统图像处理技术实现指针式仪表读数识别中漏检率和误检率高的问题,文章提出一种基于数字检测的仪表读数识别方法。首先,基于霍夫变换检测仪表图像中的刻度线区域;然后,在刻度线检测的基础上,进一步检测和识别刻度线上的数字;最后... 针对传统图像处理技术实现指针式仪表读数识别中漏检率和误检率高的问题,文章提出一种基于数字检测的仪表读数识别方法。首先,基于霍夫变换检测仪表图像中的刻度线区域;然后,在刻度线检测的基础上,进一步检测和识别刻度线上的数字;最后,利用霍夫变换检测仪表指针,并基于识别出的数字得到仪表刻度量程,通过计算实现仪表指针读数识别。仪表刻度线检测相较于圆形表盘检测,增加了仪表目标识别的可靠性,而且与刻度线上的数字识别互相验证,进一步降低了误检率。针对变电站实际场景中的指针式仪表进行自动读数识别,实验结果表明,基于数字检测的仪表读数识别方法误检率低、识别精度高。 展开更多

关键词 指针式仪表 读数 识别 数字检测 刻度线

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基于智能摄像头的指针式仪表读数自动获取

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作者 赫英凤 燕春辉 +1 位作者 武世超 张俊生 《山西电子技术》 2024年第2期43-45,共3页

指针式仪表在传统行业中应用广泛,如何自动获取其读数是目前工业生产领域中急需解决的问题。设计了一种基于智能摄像头的指针式仪表读数自动获取算法,采集仪表表盘图像后进行二值化预处理,采用数学形态学分析和霍夫变换提取指针位置,计... 指针式仪表在传统行业中应用广泛,如何自动获取其读数是目前工业生产领域中急需解决的问题。设计了一种基于智能摄像头的指针式仪表读数自动获取算法,采集仪表表盘图像后进行二值化预处理,采用数学形态学分析和霍夫变换提取指针位置,计算指针在表盘刻度上的角度,最后获取指针的准确读数。实验结果表明,该算法可以稳定可靠地自动获取仪表读数,识别精度符合工业要求。 展开更多

关键词 指针式仪表 智能摄像头 图像处理 自动读数

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基于树莓派的指针式仪表读数自动识别系统设计 被引量：1

5

作者 张鑫 李海荣 +1 位作者 张国栋 李晓华 《数据通信》 2024年第2期12-17,38,共7页

针对指针式仪表读数识别过程中表盘定位精度不高、量程手动输入、自动化程度低的问题,提出了基于改进的完全局部二值模式(CLBP)的表盘特征提取算法,结合支持向量机(SVM)和图像下采样方法,实现表盘精准定位,设计仪表量程自动获取方法,实... 针对指针式仪表读数识别过程中表盘定位精度不高、量程手动输入、自动化程度低的问题,提出了基于改进的完全局部二值模式(CLBP)的表盘特征提取算法,结合支持向量机(SVM)和图像下采样方法,实现表盘精准定位,设计仪表量程自动获取方法,实现量程的自动获取,减少工作量。以树莓派为硬件平台,设计指针式仪表读数自动识别系统。测试表明,读数识别相对误差在2%以内,识别平均时间为534 ms/次。 展开更多

关键词 CLBP特征提取算法 SVM 树莓派 指针式仪表读数自动识别

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基于深度学习的巡检机器人指针式仪表识别方法

6

作者 冯文奇 《油气田地面工程》 2024年第3期7-13,共7页

为了解决巡检机器人仪表识别精度不高,场景适应实用性低,无法实时处理等问题,对比分析了国内外几种不同的仪表指针识别方法,综合各类方法的优劣性,提出一种区域分割的图像处理算法与深度学习目标检测算法相结合的方法,使得指针式仪表自... 为了解决巡检机器人仪表识别精度不高,场景适应实用性低,无法实时处理等问题,对比分析了国内外几种不同的仪表指针识别方法,综合各类方法的优劣性,提出一种区域分割的图像处理算法与深度学习目标检测算法相结合的方法,使得指针式仪表自动识别算法趋于稳定,对环境的适应性变强。使用YOLOv5目标检测算法进行表盘定位,通过图像平滑、颜色校正、彩色增强处理,减弱现场光线对目标区域定位的影响,然后利用区域分割的图像处理算法对指针区域和刻度线区域进行图像分割,获得指针的矩形旋转中心和刻度线的最大、最小角度,根据指针角度和量程计算仪表示数,通过图像预处理和HSV颜色空间变换等算法提升指针提取能力。现实场景测试解决了指针仪表因受到遮挡、模糊、红线警示条等影响而难以准确进行表盘定位和指针提取的问题。实验结果表明,该方法不仅检测精度高、速度快,而且实用性强,满足机器人巡检要求。 展开更多

关键词 目标检测算法 区域分割 指针式仪表 仪表检测

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指针式仪表识别系统的设计 被引量：14

7

作者 罗大成 王仕成 +2 位作者 曾洪贵 李昭早 刘兴淼 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期377-380,共4页

介绍了基于图像处理技术的表盘识别系统的组成及其识别过程,针对表盘面与镜头面不平行问题,设计了一种景深校平函数,并利用第二最近法则解决了指针误判问题。只要对系统参数稍作修改即可适用于其他类型的仪表。实验表明,该系统具有良好... 介绍了基于图像处理技术的表盘识别系统的组成及其识别过程,针对表盘面与镜头面不平行问题,设计了一种景深校平函数,并利用第二最近法则解决了指针误判问题。只要对系统参数稍作修改即可适用于其他类型的仪表。实验表明,该系统具有良好的实用性。 展开更多

关键词 指针式仪表 识别系统 景深校平函数 第二最近法则

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一种实用的指针式仪表读数识别方法 被引量：36

8

作者 陶冰洁 韩佳乐 李恩 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期145-150,共6页

针对指针式仪表的判读和计量校准,本文提出了一种新颖实用的基于数字图像处理技术的读数识别方法。首先对图像进行预处理,包括图像分割、图像滤波及膨胀细化等步骤,其中采用了一种改进的自适应中值滤波方法来改善图像效果;然后用改进的... 针对指针式仪表的判读和计量校准,本文提出了一种新颖实用的基于数字图像处理技术的读数识别方法。首先对图像进行预处理,包括图像分割、图像滤波及膨胀细化等步骤,其中采用了一种改进的自适应中值滤波方法来改善图像效果;然后用改进的、双阈值的霍夫变换提取出图像特征信息,创新性地利用仪表表盘刻度与角度的线性关系得到指针读数,并且对于指针与整刻度线重合的情况进行了后期校正。实验结果表明,该方法对于指针角度识别十分有效,且具有较高的精度和实时性,有很强的实际应用价值。 展开更多

关键词 指针式仪表 读数识别 霍夫变换

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基于Halcon的指针式仪表的读数 被引量：9

9

作者 尹红敏 葛广英 +1 位作者 肖海俊 张如如 《现代电子技术》 北大核心 2016年第17期16-19,共4页

为了实现指针式仪表的自动读数,提出了一种基于Halcon的极坐标变换、BP神经网络、形态学处理、几何计算相结合的方法。该方法考虑了仪表的圆心特征,对于各种不同的指针仪表,仅仅依赖仪表的图像信息,检测精度较高。实验证明该方法简单快... 为了实现指针式仪表的自动读数,提出了一种基于Halcon的极坐标变换、BP神经网络、形态学处理、几何计算相结合的方法。该方法考虑了仪表的圆心特征,对于各种不同的指针仪表,仅仅依赖仪表的图像信息,检测精度较高。实验证明该方法简单快捷,且有利于提高效率和精确度。 展开更多

关键词 指针式仪表 极坐标变换 BP神经网络 形态学处理

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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

10

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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基于图像处理的变电站指针式仪表读数研究 被引量：19

11

作者 石伟 王朝立 +1 位作者 陈建帅 侯许红 《电子科技》 2016年第1期118-120,127,共4页

为解决变电站人工巡检指针式仪表工作强度大和读数误差高的问题,提出了一种基于图像处理技术的变电站指针式仪表自动检测系统。针对读入的图片实现图像灰度化、图像二值化;采用改进的Hough变换提取图像中的直线、计算指针角度和显示指... 为解决变电站人工巡检指针式仪表工作强度大和读数误差高的问题,提出了一种基于图像处理技术的变电站指针式仪表自动检测系统。针对读入的图片实现图像灰度化、图像二值化;采用改进的Hough变换提取图像中的直线、计算指针角度和显示指针读数;并利用Open CV函数库建立了指针式仪表图像的模型库,导入新的图片可选择不同的模型库。实验结果表明,该指针式仪表自动判读系统可以准确识别出指针的读数,且读数精度远大于人工读数。 展开更多

关键词 图像处理 指针式仪表 HOUGH变换 Open CV 模型库

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结合HSV与局部Hough变换的指针式仪表识别算法 被引量：16

12

作者 王延华 李腾 +1 位作者 张沛 张印宝 《电子设计工程》 2017年第2期110-113,共4页

随着电力系统行业对自动化程度的要求不断提高,关于指针式仪表识别技术有待进一步改进。传统检测常常忽视阴影的影响,速度及准确性也常常不能满足要求,文章提出一种实用性强的识别算法。首先通过HSV空间变换操作消除阴影对指针识别的影... 随着电力系统行业对自动化程度的要求不断提高,关于指针式仪表识别技术有待进一步改进。传统检测常常忽视阴影的影响,速度及准确性也常常不能满足要求,文章提出一种实用性强的识别算法。首先通过HSV空间变换操作消除阴影对指针识别的影响,结合减影法得到指针图像,然后利用Canny算法实现指针边缘的检测,再通过消除指针两端复杂图像以实现局部区域的Hough变换,最终利用指针夹角判别指针读数。实验结果表明,本算法的阴影消除效果明显,识别结果的准确性、实时性得到了较大提高。 展开更多

关键词 指针式仪表 HSV空间变换 减影法 边缘检测 HOUGH变换

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指针式仪表自动检定系统图像识别技术 被引量：18

13

作者 孙琳 王永东 《现代电子技术》 2011年第8期101-104,共4页

将机器视觉技术应用到指针式仪表的检定系统中,可以改变传统的靠人工读数进行检定的方法,提高了指针式仪表检定的效率与精度。指针式仪表的识别与检定,关键就是通过指针示值的动态识别,来实现仪器仪表的读数和自动检定。针对指针式仪表... 将机器视觉技术应用到指针式仪表的检定系统中,可以改变传统的靠人工读数进行检定的方法,提高了指针式仪表检定的效率与精度。指针式仪表的识别与检定,关键就是通过指针示值的动态识别,来实现仪器仪表的读数和自动检定。针对指针式仪表示值的自动判读,提出了一种新的图像识别方法。该方法适合实际应用,检定精度高,准确性好。经实验数据证明,该识别方法简单、稳定且识别误差小。 展开更多

关键词 指针式仪表 图像传感器 图像识别 坐标变换 直线扫描

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指针式仪表显示设计质量综合评价方法 被引量：4

14

作者 颜声远 李庆芬 许彧青 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2003年第3期305-307,共3页

指针式仪表是显示装置中用得最多的一类视觉显示器.其显示设计质量的综合评价方法尚处于探讨之中.在分析指针式仪表显示设计要素的基础上,应用灰色关联分析对指针式仪表显示设计质量进行了综合评价.该方法能够较好地处理多因素相互影响... 指针式仪表是显示装置中用得最多的一类视觉显示器.其显示设计质量的综合评价方法尚处于探讨之中.在分析指针式仪表显示设计要素的基础上,应用灰色关联分析对指针式仪表显示设计质量进行了综合评价.该方法能够较好地处理多因素相互影响、含未知或非确知信息系统的显示设计质量综合评价问题. 展开更多

关键词 显示设计 综合评价 灰色关联分析 指针式仪表

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基于刻度准确定位的指针式仪表示数识别方法 被引量：11

15

作者 向友君 江文 阮荣钜 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期129-135,共7页

为解决工业生产中指针式油位计仪表示数识别易受拍摄角度和光照条件影响的问题,结合工业生产场景下指针区域的图像特点,提出一种基于刻度准确定位的仪表示数识别方法,仅使用刻度与指针这两个必要特征来实现表盘读数。该方法先对巡检机... 为解决工业生产中指针式油位计仪表示数识别易受拍摄角度和光照条件影响的问题,结合工业生产场景下指针区域的图像特点,提出一种基于刻度准确定位的仪表示数识别方法,仅使用刻度与指针这两个必要特征来实现表盘读数。该方法先对巡检机器人拍摄的仪表表盘图像进行预处理,然后粗识别出表盘中可能是刻度的区域,再通过细识别精确定位出刻度。针对传统仪表示数识别方法难以解决的拍摄角度较大时刻度拟合的圆心和指针中心线的关系并非一定成立的问题,文中采取了一种改进的圆心选取方法,更加适应不同拍摄角度下的计算,提高了读数的精度。实验结果表明,文中方法获得的仪表读数精度平均达到99.08%,算法可靠稳定。 展开更多

关键词 油位计 指针式仪表 示数识别 拍摄角度 刻度定位

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Hough变换在指针式仪表判读中的应用 被引量：4

16

作者 段海龙 程健 《兵工自动化》 2006年第2期82-83,共2页

Hough变换在指针式仪表判读中的应用含读数的判读以及误差分析两步。前者步骤包括:利用CMOS摄像头采集获取原始图像,对图像进行增强和滤波处理,完成平滑滤波和中值滤波,并找出秒针、分针、时针对应的三个局部最大值,采用Hough变换判读... Hough变换在指针式仪表判读中的应用含读数的判读以及误差分析两步。前者步骤包括:利用CMOS摄像头采集获取原始图像,对图像进行增强和滤波处理,完成平滑滤波和中值滤波,并找出秒针、分针、时针对应的三个局部最大值,采用Hough变换判读手表读数;后者则根据相应公式估算分针和时针的读数误差,其自动判读系统可精确到一个像素。 展开更多

关键词 HOUGH变换 指针式仪表 读数判读

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基于相机标定和最大连通区域算法的指针式仪表读数识别 被引量：9

17

作者 徐遵义 韩绍超 《现代电子技术》 北大核心 2019年第9期46-50,共5页

针对现有指针式仪表判读技术很少利用摄像机标定参数,自动判读准确度较低,无法满足工业生产实际需求的现状,提出将摄像机标定技术应用于圆形指针式仪表的自动判读,极大地减少了摄像机自身在图像采集过程中产生的误差;提出基于最大连通... 针对现有指针式仪表判读技术很少利用摄像机标定参数,自动判读准确度较低,无法满足工业生产实际需求的现状,提出将摄像机标定技术应用于圆形指针式仪表的自动判读,极大地减少了摄像机自身在图像采集过程中产生的误差;提出基于最大连通区域的仪表轮廓识别方法,提高了圆形仪表轮廓检测速度。利用SIFT算法进行仪表图像的关键点提取,利用模板匹配的方式实现图像中仪表的倾斜校正。实验结果表明,该方法的检测精确度可以达到95%以上,检测效率较传统方法提高了30%左右。 展开更多

关键词 指针式仪表 摄像机标定 特征提取 模板匹配 HOUGH变换 最大连通区域

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基于Hough变换的指针式仪表的自动判读 被引量：13

18

作者 李凯南 《现代电子技术》 2006年第14期18-19,26,共3页

提出了一种利用计算机视觉技术和模式识别解决指针式仪表判读的方法。由摄像头获取仪表盘图像,将其转换成数字信号,再利用相关的图像处理方法对表盘图像进行中值滤波、图像的增强和锐化、二值化处理,然后根据Hough变换提取目标信息,确... 提出了一种利用计算机视觉技术和模式识别解决指针式仪表判读的方法。由摄像头获取仪表盘图像,将其转换成数字信号,再利用相关的图像处理方法对表盘图像进行中值滤波、图像的增强和锐化、二值化处理,然后根据Hough变换提取目标信息,确定出指针式仪表的读数。经实验结果表明,该算法具有较高的精度。 展开更多

关键词 计算机视觉 HOUGH变换 指针式仪表 模式识别

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基于Hough变换的指针式仪表自动判读方法 被引量：6

19

作者 张绪斌 赵晓蓓 +2 位作者 唐小军 杨柯 王振亚 《中国民航飞行学院学报》 2009年第2期41-44,共4页

针对航空机载气压式高度表的自动精确判读,提出一种基于Hough变换的判读方法,为提高运算速度,采用中轴变换的方法将仪表指针图像处理为仅有一个像素宽,所有算法均用Visual C++6.0实现。实验证明,该方法的判读速度与精度均优于人眼。

关键词 指针式仪表 自动判读 中轴变换 HOUGH变换

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指针式仪表读数识别系统研究 被引量：8

20

作者 崔行臣 段会川 《信息技术与信息化》 2009年第5期63-65,共3页

介绍了一个指针式仪表自动读数识别系统。首先对仪表图像进行预处理操作;然后利用减影法提取指针图像;最后根据仪表指针变化趋势特点,提出应用于仪表指针读数识别的快速Hough法对指针进行识别,通过限制搜索范围降低Hough计算量。实验结... 介绍了一个指针式仪表自动读数识别系统。首先对仪表图像进行预处理操作;然后利用减影法提取指针图像;最后根据仪表指针变化趋势特点,提出应用于仪表指针读数识别的快速Hough法对指针进行识别,通过限制搜索范围降低Hough计算量。实验结果证明,该方法能在很大程度上提高系统实时性,比传统标准Hough方法时间快2～3倍。 展开更多

关键词 图像处理 指针式仪表 读数识别 快速 HOUGH变换

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