柱面型指針式電壓表的自動讀數(shù)方法的研究.pdf

1、目前，國內(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，檢測精度難以保證等缺陷。如何解決這些問題已越來越引起儀表生產(chǎn)廠商和計量檢測部門的關(guān)注。隨著數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展，將圖像識別技術(shù)運用到儀表檢定系統(tǒng)中，用計算機(jī)代替人眼對儀表示值的讀取，越來越受到人們的重視。為此，針對儀表示值進(jìn)行自動讀取的研究具有重要的現(xiàn)實意義。
　　指針式讀數(shù)系統(tǒng)受儀表特點的制約，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)動以改變被測儀表和攝像頭相對位置的復(fù)雜結(jié)構(gòu)相比，本系統(tǒng)在保證測量結(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。
　　(2)設(shè)計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，提出基于多級查找

3、表的快速中值濾波算法，實驗表明，該算法對快速去除熱電子噪聲效果良好。對于細(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)的自動讀數(shù)能可靠進(jìn)行。
　　(3)設(shè)計柱面表盤圖像的自動讀數(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)合計算示數(shù)的方法。該算法可將指針和刻度的像素級位置經(jīng)過柱面幾何復(fù)原后計算到亞像素級，確保讀數(shù)的精度。
　　(4)分析儀表自動讀數(shù)系統(tǒng)的誤差來源。實驗結(jié)果表明，本系