伴隨著科技進(jìn)步和國家電力體制改革的深入,變電站設(shè)備的自動(dòng)化與信息化已經(jīng)得到快速發(fā)展,大部分電氣信號(hào)數(shù)據(jù)可以通過監(jiān)視監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)采集和記錄,可以實(shí)現(xiàn)部分的無人運(yùn)行狀態(tài)。處于較為特殊的環(huán)境下的儀器儀表監(jiān)控設(shè)備還是存在著無法即時(shí)獲取巡查數(shù)據(jù)的問題,而機(jī)器人取代人工的方式可以提高生產(chǎn)效率,在獲取信息、設(shè)備預(yù)警和缺陷檢測等方面具有重要作用。本文針對(duì)變電站存在的分合式開關(guān)狀態(tài)模擬儀表和具有復(fù)雜表盤的單指針模擬儀表分別給出儀表狀態(tài)或儀表讀數(shù)的自動(dòng)檢測識(shí)別算法。因?yàn)樵趯?shí)際變電站場景中,設(shè)備采集的儀表圖像具有較多的環(huán)境背景,儀表并非是圖像的主體內(nèi)容。因此需要在讀數(shù)前對(duì)儀表的定位和提取問題展開研究。本文主要的研究內(nèi)容如下:（1）變電站儀表識(shí)別系統(tǒng)基本需求分析,儀表定位、讀數(shù)精度的評(píng)價(jià)方法和系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)。因?yàn)閮x表的工作環(huán)境比較特殊,很多區(qū)域無法獲得很好的光照效果。所以在增加補(bǔ)償光照措施的同時(shí),分析不同照射方式對(duì)拍攝儀表的影響。本文將軟件系統(tǒng)和算法設(shè)計(jì)作為研究的核心問題,在軟件系統(tǒng)組成中以模塊化設(shè)計(jì)方式分別搭建采集模塊、儀表網(wǎng)絡(luò)定位模塊、儀表讀數(shù)模塊和前端顯示設(shè)計(jì)模塊。（2）針對(duì)儀表定位的問題,采集兩種類型... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

國內(nèi)變電站巡

模擬儀

10作為識(shí)別狀態(tài)的依據(jù)。(3)識(shí)別讀數(shù)算法多以結(jié)構(gòu)簡單的單指針模擬儀表為研究對(duì)象，在識(shí)別的正確率上可以保持較高的精度。本文研究的具有復(fù)雜背景環(huán)境的變電站儀表中包含復(fù)雜的識(shí)別干擾信息和巨大的鏤空結(jié)構(gòu)，為了提高識(shí)別精度，先利用圖像處理的方法剔除背景對(duì)識(shí)別的干擾，并利用中心鏤空結(jié)構(gòu)的Haar-like特征構(gòu)建濾波器濾除中心背景。在進(jìn)行儀表圖像校正后執(zhí)行極坐標(biāo)圓矩展開，識(shí)別刻度條。最后依據(jù)多次投影結(jié)果判斷指針在刻度條的位置關(guān)系，從而得到準(zhǔn)確的讀數(shù)結(jié)果。圖1-6模擬儀表訓(xùn)練數(shù)據(jù)集1.3.2創(chuàng)新點(diǎn)(1)模擬儀表自動(dòng)識(shí)別示數(shù)算法使用的原始圖像都是已提取完整的儀表圖像，與實(shí)際環(huán)境相距較遠(yuǎn)。為了較好的魯棒性并避免要求更嚴(yán)苛的拍攝要求，采用機(jī)器視覺方法和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理，獲得精準(zhǔn)的儀表位置。將指針式分合開關(guān)儀表的分合狀態(tài)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)多分類的類別，分合狀態(tài)作為分類識(shí)別目標(biāo)。(2)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練集龐大占用大量資源進(jìn)行訓(xùn)練。結(jié)合圖像像素之間信息冗余相關(guān)的特點(diǎn)，利用圖像的統(tǒng)計(jì)特性，對(duì)輸入圖像進(jìn)行特征去相關(guān)，通過輸入優(yōu)化的方法加快訓(xùn)練過程、減少資源占用，提高模型識(shí)別能力。(3)儀表種類多樣，可以分為數(shù)字型儀表和模擬類儀表，而且模擬儀表又可以分為細(xì)分為單指針、多指針等多種類型。對(duì)于儀表結(jié)構(gòu)簡單的電流電壓表用Hough檢測的方法已經(jīng)能夠達(dá)到較好的識(shí)別精度了，但是不適用于具有復(fù)雜儀表盤背景的儀表。針對(duì)這類單指針模擬儀表，引入圖像邊緣特征算子濾除復(fù)雜背景表盤，再結(jié)


本文編號(hào)：3102533