随着变电站向智能化、无人化的不断发展,越来越多的变电站巡检机器人投入使用,其主要工作是读表和测温。目前巡检机器人对仪表的巡检大多停留在图像采集阶段,在读数过程中仍需要人工参与,工作效率较低。当巡检机器人拍摄位置出现偏差时,以固定角度拍摄的仪表图像质量会下降,对仪表的自动读数产生较大的影响。为此,本文以变电站中指针式仪表为研究对象,系统地研究了仪表的检测、仪表图像的自主采集和仪表的自动读数算法,实现了一种应用性强的巡检机器人智能读表方法。本文的主要工作有:(1)由于仪表的多尺度变化特性导致传统模板匹配法出现较多误检测,提出了一种多尺度模板匹配的仪表检测算法,能使巡检机器人检测不同距离下的仪表位置,克服了仪表大小变化的影响。(2)针对仪表位置不居中和面积占较小导致图像质量较低的问题,设计了基于双自由度云台的仪表搜寻方法,并结合机器人搭载的高清变倍相机,能够让巡检机器人自主采集到位置居中、大小合适的高质量仪表图像,。(3)鉴于仪表读数识别易受指针宽窄不同、拍摄距离远近和表盘背景等因素的干扰,提出了一种基于轮廓拟合与径向分割的指针式仪表读数算法。该算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。(4)开发了一套巡检机器人的指针式仪表读数系统。通过巡检机器人搭载的高清摄像头、相机云台等硬件设备,自主设计一款指针式仪表读数软件,实现了巡检机器人的指针式仪表自动读数,并通过实验验证了系统识别效果和整体的性能。