發(fā)布時間：2017-08-30 13:42

  本文關(guān)鍵詞：基于機器視覺的電力儀表自動檢定系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 自動檢定 機器視覺 查表法 指針式儀表 數(shù)顯儀表

【摘要】：電力儀表是人們檢測并監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備的重要工具,其準確性至關(guān)重要,因此電力部門需要周期性的對儀表進行檢定,任務(wù)繁重。采用人工檢定方式十分容易出錯并且效率低下,因此激發(fā)了人們對各種儀表自動化檢定系統(tǒng)的研究。然而現(xiàn)在已存在的系統(tǒng)要么為實現(xiàn)高精度檢定而導(dǎo)致檢定成本極高,要么檢定效率低,例如對高精度指針式儀表的檢定,在一次檢定中需多次調(diào)整圖像采集設(shè)備位置,耗費大量的時間。因此需要研究一種高效的檢定系統(tǒng)。針對電力儀表的自動化檢定,本文研究了一種基于機器視覺的電力儀表自動化檢定系統(tǒng),實現(xiàn)對如高精度指針式電流表、電壓表等模擬指針式儀表、臺式數(shù)顯儀表的讀數(shù)自動判別。搭建完成了一個基于機器視覺的電力儀表檢定硬件平臺,通過用CMOS智能相機采集儀表圖像代替人眼觀察,選用電控位移平臺帶動智能相機移動到采集圖像清晰的位置,并且為保證穩(wěn)定的檢測環(huán)境,在硬件平臺上架設(shè)了照明光源與遮光罩。論文重點研究了檢定過程中的儀表讀數(shù)識別算法,并且根據(jù)待檢儀表的類型研究相應(yīng)的儀表讀數(shù)判別算法。針對臺式數(shù)字顯示式儀表,采用了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的字符判別算法,通過結(jié)合圖像處理技術(shù)與模式識別技術(shù),實現(xiàn)了對具有不同字體數(shù)字的數(shù)顯儀表的識別;針對高精度指針式儀表采用了一種基于查表法的讀數(shù)判別方法,解決了已有系統(tǒng)檢定效率低的問題。本文選用Lab VIEW軟件開發(fā)了一套基于機器視覺的電力儀表檢定系統(tǒng)軟件,系統(tǒng)軟件采用模塊化的設(shè)計方式,包括精密位移平臺程控模塊、標準源程控模塊、儀表自動檢定模塊以及數(shù)據(jù)存儲模塊。通過實驗證明了軟件的可靠性,分析了誤差來源。實驗結(jié)果表明本文設(shè)計的系統(tǒng)可滿足實際應(yīng)用的要求,具有一定的發(fā)展前景。
【關(guān)鍵詞】：自動檢定 機器視覺 查表法 指針式儀表 數(shù)顯儀表
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM930;TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題研究的背景及意義8-10
• 1.1.1 課題研究的背景8-9
• 1.1.2 課題研究的意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)12-14
• 第2章 檢定系統(tǒng)平臺設(shè)計14-31
• 2.1 檢定系統(tǒng)的設(shè)計要求14-16
• 2.1.1 系統(tǒng)遵循的檢定規(guī)程14
• 2.1.2 檢定系統(tǒng)的精度要求14-16
• 2.1.3 檢定系統(tǒng)的功能要求16
• 2.2 檢定系統(tǒng)方案設(shè)計16-20
• 2.2.1 檢定過程設(shè)計16-17
• 2.2.2 系統(tǒng)硬件方案設(shè)計17-18
• 2.2.3 系統(tǒng)軟件方案設(shè)計18-20
• 2.3 檢定系統(tǒng)平臺搭建20-30
• 2.3.1 采集設(shè)備選型21-22
• 2.3.2 照明環(huán)境設(shè)計22-26
• 2.3.3 位移平臺選型26-29
• 2.3.4 標準源選型29
• 2.3.5 硬件平臺搭建29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第3章 數(shù)顯儀表讀數(shù)識別模塊研究31-50
• 3.1 圖像預(yù)處理31-40
• 3.1.1 圖像傾斜矯正31-35
• 3.1.2 圖像濾波去噪35-36
• 3.1.3 圖像的二值化36-40
• 3.2 字符分割40-42
• 3.3 基于BP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)顯儀表識別算法42-49
• 3.3.1 數(shù)字識別算法比較42-43
• 3.3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過程43-46
• 3.3.3 基于BP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)顯儀表讀數(shù)識別46-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第4章 指針式儀表讀數(shù)識別模塊研究50-61
• 4.1 常用指針式儀表識別算法50
• 4.2 儀表單目成像模型及誤差分析50-55
• 4.2.1 儀表單目成像誤差分析50-52
• 4.2.2 儀表單目成像誤差修正52-55
• 4.3 圖像指針讀數(shù)識別55-58
• 4.4 基于查表法的指針式儀表讀數(shù)識別算法58-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 第5章 實驗結(jié)果與誤差分析61-69
• 5.1 檢定系統(tǒng)軟件平臺61-64
• 5.1.1 檢定系統(tǒng)用戶界面61-62
• 5.1.2 電位移平臺控制界面62
• 5.1.3 儀表檢定界面62-64
• 5.2 儀表讀數(shù)識別實驗64-67
• 5.2.1 指針儀表檢定實驗64-66
• 5.2.2 數(shù)顯儀表讀數(shù)識別實驗66-67
• 5.3 誤差分析67-68
• 5.3.1 圖像采集產(chǎn)生的誤差67-68
• 5.3.2 算法處理產(chǎn)生的誤差68
• 5.4 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論69-70
• 參考文獻70-75
• 致謝75

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 郭永彩;劉麗君;高潮;;基于圖像傳感器的儀表自動讀數(shù)系統(tǒng)[J];傳感器與微系統(tǒng);2012年11期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 程慶國;指針式儀表信息采集系統(tǒng)研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年

2 林盤;指針式儀表視覺檢測系統(tǒng)的研究[D];西安理工大學(xué);2002年

3 盧艷;基于機器視覺技術(shù)的模擬指針式儀表自動檢定系統(tǒng)[D];重慶大學(xué);2004年

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本文編號：759637