随着经济的飞速发展,人民的社会生产生活对电力的依赖程度越来越高,国家电网的重要程度日益凸显。国家也对电网的发展提出了“建设坚强智能电网”的新目标和新要求。作为电网的重要组成部分,变电站能否正常稳定运行关系着人民的切身利益,自动监测变电站的运行以及排除其安全隐患成了电网智能化、自动化发展的一个重要方向。指针式仪表具有制造成本低、易维护、结构简单、抗电磁干扰能力强以及能够直观地反映被测量的变换范围和趋势等特点。因此尽管数字仪表已经取代了大量指针式仪表,变电站中仍存在大量指针式仪表需要人工读取示数,不利于其自动化管理。随着科学技术的发展,巡检机器人、无人机等智能设备逐渐进入电力系统,在自动监测环节发挥了重要的作用。通过巡检机器人的摄像机进行拍摄,对获取的照片进行一系列图像处理操作,获取仪表示数的方法具有很高的应用价值,对电网智能化的发展起到了至关重要的作用。本文针对现有指针式仪表识别方法的局限性,对指针式仪表示数识别方案进行了研究与设计,主要内容包括:首先,现有的指针式仪表示数识别算法通常只能对正面拍摄的仪表图像进行识别,对于拍摄角度偏移,有较大倾斜的指针式仪表的识别,当前的算法无法满足工业界的要求。而目前检测方案中消除图像畸变的方法大多基于特定类型仪表的特定特征设计,其通用性不足。针对该问题本文研究了图像配准、透视变换等消除图像畸变方法,给出了一种基于刻度圈粗提取和最小二乘椭圆拟合的透视变换方法消除仪表图像的畸变,可以有效地处理有较大倾斜的指针式仪表。其次,目前指针式仪表识别算法中对仪表图像受到曝光不足或过曝光、有雾等影响的情况的研究较少,这些情况的出现都会影响识别的精度。本文在通过双边滤波器去除噪声的基础上,应用直方图均衡化和带颜色恢复的Renitex算法进行图像增强,并通过对比试验验证了图像预处理方法的有效性和必要性。最后,目前指针式仪表识别算法的整体方案中,难以避免地需要正面拍摄的占比较大的原始仪表图像作为模板用于识别过程,而受变电站环境影响,无法提供模板的情况时有出现。另一方面,需要提供模板的检测方案其通用性大大受限。针对该问题,本文设计了完整的不需要预先提供模板图像的包括仪表表盘检测、仪表图像预处理、表盘信息提取、仪表示数计算的指针式仪表示数识别方案,并通过实验验证了该方案的准确性和稳定性。