以互联网技术为核心、“工业4.0”为代表的新一轮科技革命和产业变革正在深刻影响传统产业。近年来,智能电网配电自动化建设成效显著,信息化与运维系统水平显著提升,大大提升了配电网的运检效率。针对“人力为主”的检修方式与配电采集系统的数据挖掘不足等问题,将自动化巡检作业机器人引入配网系统中是行之有效的方案。本文首先通过分析配电房值守系统任务,建立值守作业机器人的系统架构和功能设计方案,从系统网络通讯、配电状态监控预警平台和软硬件系统三个方面进行了详细设计。然后,根据值守作业流程的设计,分析机器人视觉系统的作业对象,并对指针表判读视觉系统进行了总体方案设计。在方形指针表自动识读方法的研究分析中,针对方形仪表研究现状中的不足之处和图像采集环境的干扰因素,提出一种基于仪表分离、边框定位与指针识别三大流程的多视角、多目标仪表的抗干扰识读算法。在仪表分离流程中,利用轮廓特征和“分数体系”的仪表定位算法,实现多视角多目标仪表的分离提取;在边框定位流程中,创造性地提出梯度灰度比值矩阵对边框边缘进行逼近,完成表盘内边框的精定位;在指针识别流程中,提出灰度梯度联合二值图概念,并通过改进Hough变换与线段特征聚类对指针进行定位,最终采用基于透视变换的倾斜校正模型完成指针角度计算。对阴影、反光和大角度倾斜等干扰因素的算法系统鲁棒性研究是本文的重点和创新点。通过指针型仪表的特征分析将传统算法的不足之处加以改进,算法的抗干扰性得以大幅提升。基于OpenCV视觉库和C++语言进行程序设计和实验验证,结果表明,本文的自动判读方法具有较高精度、稳定性和抗干扰能力,符合视觉系统预期任务要求,具有较高的推广应用价值。