【摘 要】
:
为了提高集气站仪表读数的信息化程度、减少人力资源成本,应用机器视觉和深度学习算法对指针式仪表的自动读数进行了研究.首先,对图像进行预处理,对白天采集的图像使用双边滤波进行降噪处理,对晚间采集的图像使用单尺度Retinex进行增强处理;接着,使用Mask基于区域的卷积神经网络(RCNN)获取采集图像中仪表的具体位置;然后,使用连通域算法确定指针区域,使用查表法和累计概率Hough变换进行了指针的拟合;最后,对仪表的表盘进行了建模,结合指针得到仪表指示的最终示数.创新性地提出了一套针对指针式仪表的算法流程.利
【机 构】
:
中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司,天津 塘沽 300452;东南大学自动化学院,江苏 南京 210096
论文部分内容阅读
为了提高集气站仪表读数的信息化程度、减少人力资源成本,应用机器视觉和深度学习算法对指针式仪表的自动读数进行了研究.首先,对图像进行预处理,对白天采集的图像使用双边滤波进行降噪处理,对晚间采集的图像使用单尺度Retinex进行增强处理;接着,使用Mask基于区域的卷积神经网络(RCNN)获取采集图像中仪表的具体位置;然后,使用连通域算法确定指针区域,使用查表法和累计概率Hough变换进行了指针的拟合;最后,对仪表的表盘进行了建模,结合指针得到仪表指示的最终示数.创新性地提出了一套针对指针式仪表的算法流程.利用上述算法流程对测试图像进行处理,仪表的人工读数和算法读数误差在0.5%以内,误差率达到了工业应用的要求,可以极大地减少人工读数的工作量.
其他文献
针对强背景噪声下行星齿轮箱早期微弱故障特征难以被识别且变分模态分解算法中模态个数K和惩罚因子α需要依赖人为经验反复尝试而不能自适应确定的问题,提出了改进变分模态分解(Modified Variational Mode De-composition,MVMD)方法,通过故障信号尺度空间谱的自适应分割来确定所需模态个数K,同时建立峭度最大值判定准则自动选取最佳惩罚因子α.在此基础上,将MVMD与自适应非凸重叠组收缩降噪算法(Adaptive Non-convex Overlap Group Shrinkage
为了及时、准确地评价蓄电池的老化水平,保证其应急放电时刻的输出性能,基于备用蓄电池组定期维护放电阶段的背景,对蓄电池健康状态(SOH)的估计方法进行研究.首先,利用仿真试验,验证了可较好反映其内部特性的二阶RC电路模型作为蓄电池模型的合理性以及模型参数辨识的准确性.然后,通过对同一型号铅酸蓄电池进行老化试验,分析蓄电池模型参量关于维护放电后荷电状态(SOC)值和蓄电池当前SOH值的关系,建立蓄电池定期放电维护(额定容量的20%)后的欧姆内阻R0与SOH的关系,实现蓄电池SOH的定量估计.试验结果表明:在S
磁编码器轴角解算技术是伺服系统中反馈电机运动状态的关键技术之一.磁编码器轴角解算的精度是决定伺服系统精度的关键因素之一.为提高轴角解算的精度,基于霍尔式磁编码器工作原理,设计了基于Arduino的磁编码器轴角解算系统.该系统以Arduino作为主控制器,由正交安装在磁铁下方的2个霍尔元件构成磁编码器.磁编码器感应磁场变化,并输出2路正交电压信号.采用高精度外围独立模数转换(ADC)采样模块ADS1115,对2路输出信号采样后输入至Arduino,分别通过反正切法和锁相环法实现轴角解算.将该磁编码器安装在带
采用冷压-烧结工艺制备小孔径窄分布型多孔聚酰亚胺保持架材料,对该材料的微孔结构、拉伸强度、邵氏硬度、摩擦学性能、含油性能、跑合性能进行试验研究,结果表明:多孔聚酰亚胺保持架材料孔隙率为17.3%时,材料的孔直径为1.08μm,孔占比达到70.1%,拉伸强度为78.3 MPa,含油保持率为94.9%,均比传统材料优异;该材料加工的保持架运转稳定性好,含油保持率高,有利于实现轴承的长寿命和高可靠性.
为有效保障电力电表的稳健运行,基于连续小波变换技术,设计了电表绕组故障检测方法.首先,采用混合模块化多电平特征分析方法分析电表绕组故障特征,并建立电表绕组的等效电路模型;结合混合模块化多电平换滤器(MMC)拓扑分析方法,获得电表绕组的等效电路拓扑结构.然后,提取电表绕组故障的谱特征量,以局部自均压和功率因素为控制自变量,完成电表绕组故障特征的连续小波变换及分解.最后,进行故障特征聚类和属性分布式挖掘,提高电表绕组故障特征检测和信息挖掘能力.仿真结果表明,该方法对电表绕组故障的检测精度较高,对绕组故障特征的
离散时间双切换线性正系统是同时受到确定切换信号和Markov随机切换信号共同影响的系统.鲁棒稳定以及扰动抑制问题是研究混杂系统稳定性的重要问题,但双切换正系统的扰动抑制问题研究较少.基于此研究背景,提出了新型的切换系统——具有指数不确定性的离散时间双切换线性正系统(DDSLPS),通过构建Co-positive Lyapunov能量衰减函数,利用线性编程(LP)得到确保DDSLPS在持续驻留时间(PDT)约束下系统满足鲁棒指数几乎处处稳定(Robust-EAS)的充分条件.另外,将此方法推广到DDSLPS
为提高非比例阻尼体系强迫振动时复模态叠加法的计算效率,基于模态摄动法基本原理,提出一种利用无阻尼体系实模态的复模态叠加法.该方法由模态摄动法将非比例阻尼体系的复模态表示为实模态线性组合,在此基础上,建立了强迫振动复模态叠加法的实模态的线性组合解.以一个带附加阻尼的强非比例阻尼三层框架结构为例进行地震反应分析,计算结果表明当附加实模态数不小于8时,模态摄动法所得的特征值误差小于2%;在复模态叠加法模态截断方面,基于累积振型参与质量和累积振型贡献系数所得的模态数偏少,建议采用首层平动的累积振型加速度贡献系数作
针对传统的时域强度包络函数没有充分考虑地震动统计特性的不足,提出基于能量持时的地震动强度统计模型建立方法,获得不同场地类型的地震动强度包络统计模型及典型地震波.针对过滤白噪声型单峰型功率谱不能充分体现真实的地震动功率谱多峰性和强非平稳性的不足,采用更精准的多峰功率谱模型.在此基础上,基于小波包变换提出时变功率谱(演变谱)的统计模型和等效函数模型,二者均满足时频域的边缘条件及非负性,且可精准而细致地表征时频非平稳性.通过算例证明按照时变功率谱统计模型及其等效函数模型在结构进行随机响应分析时相比于传统的功率谱
根据特定形状弹性结构力-形变的非线性关系实现准零刚度隔振是一种更为直接的方法.利用弹性圆环弯曲变形来获得准零刚度,与此同时,通过添加水平弹簧和水平阻尼,引入非线性刚度和非线性阻尼.建立隔振系统动力学模型,运用直接运动分离法,给出了设计的频率响应和位移传递率的表达式,并对解析结果进行了数值验证,讨论了水平刚度和水平阻尼对位移传递率的影响.结果 表明,优化水平弹簧刚度可以使隔振频率带宽扩大,而优化水平阻尼可以同时实现共振抑制和高频隔振.
为了准确诊断轴承故障并探究故障信号的时变特性,提出了一种基于同步提取变换(Synchroextracting Trans-form,SET)和经验小波变换(Empirical Wavelet Transform,EWT)的轴承故障诊断方法.对故障信号进行经验小波变换分解,把分解得到的若干个经验模态进行同步提取变换,将所有模态的SET结果叠加即可得到EWT-SET的时频结果.仿真表明,提出的方法比传统的SET方法有优势,能够有效解决传统SET方法在处理瞬时频率较近的模态信号时易出现瞬时频率特征模糊的问题.把