基于颜色减少的指针式仪表识别系统研究与实现

来源 :湖南工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hq10000002
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
仪表自动检定是现代智能制造产业的重要组成部分,直接影响到仪表质量、成本支出。基于机器视觉的仪表检定逐步代替了人工检测,使校表技术向全自动化及高精度测量趋势发展,针对以往基于视觉的智能校表方式中还存在表头辨识困难、示值识别率较低的问题,本文设计了一套基于颜色减少的指针式仪表读数识别系统,达到了快速识别表头及准确计算读数的要求,同时又降低了成本。本文主要的研究内容及相关结论包括:
  (1)基于颜色减少方法的表头类型辨识
  针对统计方式丢失小刻度、光照影响颜色分布而造成表头识别困难的问题,本文设计了一种基于颜色二值图的表头辨识方法。根据工业表头具有背景单一、不同光照下主色基本不变的特点,引用一种颜色减少的方法,快速形成各主颜色物体的色平面,通过提取刻度和指针的组合特征,利用模型匹配方法识别表头。本方法的表头识别率可达96%左右,和以往的表头辨识方法相比,准确率相对提高。
  (2)基于刻度重定位和指针局部拟合的读数精确识别
  针对刻度缺失、刻度点无数值对应、指针边缘像素偏离中心线而造成读数识别率低的问题,本文设计了一种刻度重标定和局部定位指针的方法来精确计算读数。设计基于半图斜率统计的刻度间距获取方法,改善了等分角求取的自适应性;通过重建坐标系,设计基于单向最值的刻度坐标圆周排列计算方法,保证了原刻度点/值在新坐标中的一一对应的关系;采用基于质心局部方式的直线拟合方法,提高了指针定位的精度;采用基准点结合偏转角度的读数计算方式,进一步减少了数值计算误差。和以往的读数识别相比,本方法误差在?0.69%之内,提高了示值计算的准确度。
  各模块系统集成,经MATLAB开发平台测试运行。结果表明,针对刻度均匀排列、背景单一、指针旋转中心与表盘中心重合的一类指针式仪表,本系统的读数识别率达97%以上,速度约3.2s,并在此基础上开发了基于C++的调试系统。本文的研究思路,对进一步开发仪表检定系统起到一定的参考价值。
其他文献
电磁超材料(Electromagnetic Metamaterial,EMM)是指具有超常电磁特性的新奇人工复合材料,其特殊的人工结构决定材料的物理性质,而非取决于所用材料的本征性质。目前,超材料已经成为电磁学研究领域的热点问题。超材料对电磁波的负折射以及聚焦效应使得超材料的制作不仅仅是为了研究其电磁特性,而更多的是希望将其应用到生产生活实践中。由于其特殊的电磁特性以及无线电能系统的传输原理,在计
在电网中,电力系统无功优化对电网的安全、经济和稳定运行具有重要的作用。由于无功优化问题具有多约束条件、多变量参数和离散、连续变量参数共存的特点,且其约束条件为非凸高阶方程,此方程也具有多个约束条件和变量,所以经典的数学优化算法无从解决。亟需寻求恰当的解决方案。  本文在电力系统无功优化问题特点的基础上,采取P-Q分解法来计算求解电力网络的潮流方程,建立了电力系统静态单目标无功优化数学模型,然后选择
学位
电动汽车的应用能减少化石燃料消耗,减少行驶成本,降低温室气体的排放,因而受到了广泛的关注。当大量电车随意接入电力系统时,就将会使得峰谷差和功率波动变得更加严重,甚至还会超过电力系统的供电能力和承受能力,给电网的稳定运行带来影响,同时会使充电成本过高从而阻碍电动汽车产业化的发展。由此通过分析优化电动车辆充电调度方法,减小充电负荷对电网的不利影响,在实际应用中是非常有意义。  本文主要就电动车辆响应实
学位
在数字图像处理领域,图像匹配是一个很热门的话题,它的算法效率的优劣直接影响目标识别的准确性。SIFT(Scale-invariant feature transform)是一种比较经典的,效果较好的图像匹配算子,该算子具有旋转、尺度、亮度变化等不变性,而且对于仿射变换、视角变化也有一定的稳定性,但是SIFT并不能适应所有形变类型的图像。运动模糊是一种生活中很常见的图像形变类型,但是SIFT对其的匹
观光艇推进用永磁同步电动机主要采用钕铁硼永磁材料,其制造成本昂贵,低速直驱推进用电机的极数较多,永磁辅助式磁阻同步电机作为推进电机其结构太复杂,并且功率因数低,因此提出了混合永磁同步电机这种新型结构。混合永磁同步电动机转子磁钢槽少,使用了钕铁硼和铁氧体两种永磁材料,从而使得混合永磁同步电动机的空载气隙磁密幅值介于钕铁硼永磁同步电动机和铁氧体永磁同步电动机之间,而转矩可以达到两者同样的转矩,还可以比
在高电压大容量逆变器环境中,普遍采用级联型多电平电压源型逆变器结构。当采用H桥结构的功率单元级联以实现高压大容量静止无功补偿器(STATCOM)时,会伴有单元直流电压不均衡的问题。为避免由于级联STATCOM中各单元直流电压不均衡甚至发散的趋势而引起的系统不稳定,本文针对级联STATCOM的单元直流电压平衡控制问题,基于传统空间电压矢量调制(SVM)策略,提出一种适用于级联型结构的带有电压前馈的空
期刊
如今,社会发展迅速,人们对电力的依赖性越来越强,原有的电力网络已不在满足要求,导致电网建设步伐加快,电网规划日益重要。在电网规划设计中,变电站位置选址作为其重要一环,选址是否合理、直接关系到电力系统电网线路路径规划、经济投资、以及运行可靠性等。所以变电站选址的研究意义重大。本文主要研究变电站规划选址,提出了把GIS与BP神经网络相结合为变电站选址规划服务,建立了变电站评估模型,并把他们放到实际工程
学位
目前,电压凹陷引起的设备故障和电力投诉日益增多,成为最重要的电能质量问题之一。准确地对电压凹陷进行分类和定位十分重要,有助于预防和治理电压凹陷,为制定缓解策略和解决供用电双方纠纷提供了依据。  本文研究了目前常用于电压凹陷问题的分析方法,在S变换计算过程中采用单一频率点和最优高斯窗宽,只针对信号频谱的基频点求解基频向量,结合电压凹陷的特点,提出了基于单基频S变换的电压凹陷分析方法。以最为常见的四类
学位
随着地铁的快速发展,给人们带来便利的同时,运营成本和能源的消耗也大幅度提升。而根据研究表明,电网能耗的大部分消耗都是由地铁系统引起的。因此,在满足地铁正常运行和人们正常出行的前提下,实现地铁系统的节能减排具有重要意义。  本文在分析列车运行过程和已有优化方法的基础上,采用粒子群算法和生物地理算法对地铁列车运行过程进行两阶段双层优化。  首先依据列车行车组织的特点,建立列车运行速度曲线的数学模型和单
学位