柱面型指針式電壓表的自動(dòng)讀數(shù)方法的研究.pdf

1、目前，國(guó)內(nèi)儀表校準(zhǔn)和檢定工作主要還是由人工完成的，這種人工讀取數(shù)據(jù)的方式，存在著工作效率低，檢測(cè)精度難以保證等缺陷。如何解決這些問題已越來(lái)越引起儀表生產(chǎn)廠商和計(jì)量檢測(cè)部門的關(guān)注。隨著數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展，將圖像識(shí)別技術(shù)運(yùn)用到儀表檢定系統(tǒng)中，用計(jì)算機(jī)代替人眼對(duì)儀表示值的讀取，越來(lái)越受到人們的重視。為此，針對(duì)儀表示值進(jìn)行自動(dòng)讀取的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　指針式讀數(shù)系統(tǒng)受儀表特點(diǎn)的制約，不同表盤需要采用不同的處理方法。本文專門就

2、柱面型指針式電壓表進(jìn)行研究，主要做了如下工作：
　　(1)設(shè)計(jì)柱面表盤指針式電壓表圖像采集硬件系統(tǒng)。和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)以改變被測(cè)儀表和攝像頭相對(duì)位置的復(fù)雜結(jié)構(gòu)相比，本系統(tǒng)在保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，具有結(jié)構(gòu)優(yōu)化、穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)。
　　(2)設(shè)計(jì)了必要有效的圖像預(yù)處理算法。在圖像預(yù)處理階段，首先確定圖像中的有效信息區(qū)域，通過減少后續(xù)的信息處理量來(lái)提高系統(tǒng)處理速度。在圖像去噪問題上，比較了幾種中值濾波算法的優(yōu)缺點(diǎn)，提出基于多級(jí)查找

3、表的快速中值濾波算法，實(shí)驗(yàn)表明，該算法對(duì)快速去除熱電子噪聲效果良好。對(duì)于細(xì)化后指針和刻度骨架的像素位置的偏轉(zhuǎn)問題，提出細(xì)化校正算法，保證后續(xù)的自動(dòng)讀數(shù)能可靠進(jìn)行。
　　(3)設(shè)計(jì)柱面表盤圖像的自動(dòng)讀數(shù)算法。通過分析柱面變換和幾何復(fù)原的原理，提出將穿線法和幾何復(fù)原相結(jié)合計(jì)算示數(shù)的方法。該算法可將指針和刻度的像素級(jí)位置經(jīng)過柱面幾何復(fù)原后計(jì)算到亞像素級(jí)，確保讀數(shù)的精度。
　　(4)分析儀表自動(dòng)讀數(shù)系統(tǒng)的誤差來(lái)源。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本系