基于深度学习的电表显示缺陷检测算法研究

来源 :中国计量大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kayeyoo
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随着国家电力工业快速的发展,电网工业化得到快速推进。作为电网的重要组成部分,智能电表被推广到全国已有11年。国家电网正在加快替换到期的智能电表,被替换的智能电表必须按国家电网计量中心相关标准进行检验回收。论文根据智能电表存在的显示缺陷,依据深度学习技术设计和实现智能电表显示缺陷检测算法以提高算法的检测效率和检测质量。本论文研究的主要内容包括:(1)智能电表缺陷检定要求、智能电表缺陷特征以及相关背景的分析;通过查阅相关文献了解当前深度学习技术在文本检测与识别上的研究与应用分析;通过查阅相关文献了解仪表显示缺陷检测的研究现状。(2)电表显示缺陷定位算法研究对比分析。首先介绍基于投影和基于模板匹配的传统电表显示缺陷定位方法,针对传统方法存在的易受噪声干扰、计算效率不高和操作步骤复杂的问题,提出一种基于R-FCN(Region-Based Fully Convolutional Networks)的电表显示缺陷定位方法,并设计相应的对比实验进行验证,该方法在不依赖于电表模板图像的前提下,能获得99.38%的精确度和97.25%的召回率。(3)电表显示缺陷识别算法的分析研究。首先介绍基于平方差匹配和基于KNN的传统电表显示缺陷识别方法,针对传统方法存在的易受噪声干扰和计算效率不高的问题,提出一种基于CNN的电表显示缺陷识别方法,在由不同型号电表的字符图像组成的测试集上进行对比实验,该方法能获得92.53%的识别率。(4)设计检测实验装置并进行算法性能对比实验。搭建实验平台,选用工业相机和配套的镜头;通过对不同型号的电表进行抽样检测实验,检测算法获得92.85%的准确率和单幅电表图像检测的平均耗时为903ms;分析误判原因,提出改进算法的思路。
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