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基于计算机视觉的指针式仪表智能判读方法
  • ISSN号:0254-3087
  • 期刊名称:《仪器仪表学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP274[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]湖南大学电气与信息工程学院,长沙410082
  • 相关基金:国家自然科学基金(60272051)、湖南省自然科学基金(00JJY2061)、湖南省杰出中青年专家基金(01JZY2101)资助项目
中文摘要:

指针式仪表的自动读数是近年来的热门研究内容,但一直存在由成像畸变导致的误差较大的问题。本文提出了一种基于计算机视觉的指针式仪表示值精确判读方法,在对指针式仪表图像中的指针与表盘长刻度进行提取并对其倾斜角度进行检测的基础上,依据针孔成像模型,分析了摄像机内部畸变参数对两直线间夹角成像失真的影响,建立了指针与零刻度间夹角、长刻度与零刻度间夹角的失真校正算法,采用牛顿插值法对指针与零刻度间夹角和仪表示值间的关系进行函数逼近,提高了基于计算机视觉的指针式仪表智能判读的准确度。对0.5级伏安表的判读实验证明了方法的有效性与正确性。

英文摘要:

Automatic reading of analog meter has been a research hotspot recently, but the reading error caused by imaging distortion always exists. In this paper, an intelligent precise reading method for analog meter is presented on the basis of computer vision. A method for extracting the positions of the needle and the long scale lines in the image and detecting their included angles is introduced. Based on pin-hole imaging model, the effect of the camera skew factors on the imaging distortion of the included angle of two lines is analyzed. A correction algorithm for the imaging distortion of the included angles of the needle and zero scale, as well zero scale and the long scale is proposed. Newton interpolation method is used for the function approximation of the relationship between the analog meter reading and the included angle of the needle and zero scale, which improves the accuracy of analog meter reading based on computer vision. Experiment results for volt-ampere meter with accuracy of 0.5% prove the validity and correctness of the proposed method.

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期刊信息
  • 《仪器仪表学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国仪器仪表学会
  • 主编:张钟华
  • 地址:北京东城区北河沿大街79号
  • 邮编:100009
  • 邮箱:yqyb@vip.163.com
  • 电话:010-84050563
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-3087
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2179/TH
  • 邮发代号:2-369
  • 获奖情况:
  • 1983年评为机械部科技进步三等奖,1997年评为中国科协优秀科技期刊三等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:42481