目前變電站主要以人工巡檢為主,在人工巡檢勞動強度大、低效、不安全等背景下,變電站巡檢機器人應運而生,成為當前研究的熱點,而自主儀表示數(shù)識別是巡檢機器人必備的核心功能之一。首先,機器人需要攜帶攝像機獲取待識別的儀表圖片,因此針對指針儀表的定位和識別,研究了基于SSD算法的儀表目標檢測。以VGG16網(wǎng)絡為基礎設計的SSD300網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),與利用最后一層網(wǎng)絡進行特征檢測的傳統(tǒng)檢測方法相比,該算法采用多尺度特征檢測,可以更準確檢測不同尺度的目標。然后針對SSD300對小目標檢測效果不佳,構(gòu)造了SSD400網(wǎng)絡,在一定程度上提高了小目標的檢測準確率。然后,針對巡檢機器人室外的工作環(huán)境,對圖像進行預處理。重點針對儀表圖像存在的光照不均勻問題展開研究,比較了常用的幾種校正不均勻光照的算法,采用了基于二維伽馬函數(shù)的校正算法,利用提取出的光照分量,根據(jù)光照分布特性自適應地校正不均勻光照。并且對于其中構(gòu)造伽馬函數(shù)的系數(shù)的取值進行了實驗,根據(jù)圖像亮度選擇合適的系數(shù)值,改善了校正不均勻光照影響的效果。最后,針對儀表示數(shù)的識別,改進了基于最大穩(wěn)定極值區(qū)域（MSER）提取指針區(qū)域的算法。通過MSER的兩次穩(wěn)定區(qū)域檢... 

【文章來源】：西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

青林口變電站避雷器儀表

圖 1-2 巡檢機器人在變電站巡檢圖表具有實用性好、可靠性高、成本低、抗電磁干擾能力內(nèi)，因此需要對這類儀表示數(shù)進行識別達到監(jiān)控設備代替人工準確高效地完成巡檢任務，那么巡檢機器人儀表圖像中自主而又精確讀取其示數(shù)是其系統(tǒng)核心功廠、核電站等工業(yè)領域?qū)ρ矙z機器人也同樣有需求市場因此本課題研究的巡檢機器人自主儀表示數(shù)識別具有究現(xiàn)狀機器人為背景，研究的是基于指針式儀表示數(shù)的識別主要涉及到以儀表為目標的目標檢測、校正不均勻光照方面的技術(shù)研究，以下將從這三方面介紹國內(nèi)外研究

圖 2-1 Feature map 和 Receptive filed 示意圖（3）帶孔卷積Astrous 算法即帶孔卷積（Dilation Conv）在不增加參數(shù)量的情況下可兼顧增大野和保護圖像尺寸的要求。如圖 2-2 所示，左邊圖和普通卷積一樣，對應的是3 dilatedconv，中間圖為 的 2-dilatedconv，增加了一個空洞，實際卷積核仍是應的 9 個紅點，可看作7 7的卷積核但是只有這 9 個點有不為 0 的權(quán)值，依次類邊圖為 4-dilated conv。 的 1-dilated conv 和 2-dilated conv 合起來可將感受野提了 ，同理后面再加上 4-dilated conv 便可將感受野增大到15 1 5，而 3 個普通卷積串聯(lián)才能達到 的效果，因此 dilated conv 是以指數(shù)級增長感受野的大小12s yReceptive filed5 5Feature map3 3Feature map

【參考文獻】：
期刊論文
[1]深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡在目標檢測中的研究進展[J]. 姚群力,胡顯,雷宏.  計算機工程與應用. 2018(17)
[2]工業(yè)線性指針儀表識別改進方法[J]. 霍鳳財,王迪,李政璋.  吉林大學學報(信息科學版). 2018(04)
[3]改進ORB和Hough變換的指針式儀表識讀方法[J]. 高建龍,郭亮,呂耀宇,吳清文,母德強.  計算機工程與應用. 2018(23)
[4]“直方圖”均衡化圖像增強技術(shù)研究綜述[J]. 丁暢,董麗麗,許文海.  計算機工程與應用. 2017(23)
[5]一種光照不均勻圖像的自適應校正算法[J]. 王殿偉,王晶,許志杰,劉穎.  系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2017(06)
[6]移動機器人在高壓變電站中的應用[J]. 魯守銀,張營,李建祥,慕世友.  高電壓技術(shù). 2017(01)
[7]多層次MSER自然場景文本檢測[J]. 唐有寶,卜巍,鄔向前.  浙江大學學報(工學版). 2016(06)
[8]基于二維伽馬函數(shù)的光照不均勻圖像自適應校正算法[J]. 劉志成,王殿偉,劉穎,劉學杰.  北京理工大學學報. 2016(02)
[9]基于視覺顯著性的指針式儀表讀數(shù)識別算法[J]. 張文杰,熊慶宇,張家齊,王玉平,江鵬,王成疆.  計算機輔助設計與圖形學學報. 2015(12)
[10]變電站巡檢機器人研究現(xiàn)狀綜述[J]. 楊旭東,黃玉柱,李繼剛,李麗,李北斗.  山東電力技術(shù). 2015(01)

博士論文
[1]基于圖像配準與視覺顯著性檢測的指針儀表識別研究[D]. 張文杰.重慶大學 2016

碩士論文
[1]面向電力巡檢機器人的儀表示數(shù)識別[D]. 方立.浙江大學 2017
[2]基于智能機器人的儀表示數(shù)識別技術(shù)與系統(tǒng)研制[D]. 施成燕.浙江大學 2017
[3]基于Hough變換的指針式水表識別系統(tǒng)的研究與應用[D]. 胡邦強.電子科技大學 2016
[4]基于DSP的指針式儀表校準對準技術(shù)的研究[D]. 馬力.哈爾濱工業(yè)大學 2007



本文編號：3368135