基于图像的指针式仪表读数自动识别技术研究

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2、１；Ｖ学号作者姓名尹力指替教师纪禄平副教授Ｂ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究下＿作及取得的硏究成果。据我所知，除了文中特别加示注和截谢的地方夕ｈ，论文中不包含其他人已经发求或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技火学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的巧何贡献均ｄ在论文中作了明确的说明并表示谢意。：ｆ作者签名：ｊ］。期品ｉ片寺Ｉ《年论文使用授权本学位论

3、义作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论义，的规定，有权保留并向国家巧关部ｎ或机构送交论文的复印件和磁盘允许论文被捏阅和借阅。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论义的全、缩或巧部或部编入有关数据，可从采用影印印描内容库进行检索分－等、汇编学位论文。复制手段保将）（保密守此规定的学位论文在解密后应遵、仪７先：作者蔡巧师簽名名：尤字寺．刖：）ｒｉ年［月２月成ｉ分类号密级注1UDC学位论文基于图像的指针式仪表读数自动识别技术研究（题名和副题名）尹力（作者姓名）指导教

4、师纪禄平副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业计算机应用技术提交论文日期2016.03.30论文答辩日期2016.05.19学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ResearchonAutomaticIdentificationTechnologyofPointerMeterReadingBasedonImageProcessingAMasterThesisSubmittedtoUniversit

5、yofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ComputerAppliedTechnologyAuthor:LiYinSupervisor:AssociateProfessorLupingJiSchool:SchoolofComputerSince&Engineering摘要摘要指针式仪表有很多优点，因此在生产生活中有巨大的存量，而且每年都在增加。面对大量需要进行检定的指针仪表，采用人工读数的方式检定仪表读数不仅成本高效率低，而且读数精确度不尽理想

6、。随着数字图像处理技术的日益成熟，将其应用到指针式仪表的自动识别系统中是一种有效的解决方法。目前已有很多这方面的研究，也有一些自动识别系统被设计出来。这些系统对硬件实现进行了深入研究，在识别算法上基本以指针直线提取为核心，在各种约束条件下能够取得较为精确的识别结果。但是指针式仪表的使用环境复杂，仪表的种类繁多，约束条件严重制约着指针式仪表自动识别系统的普及，并且很难保证识别系统在移植中保持高精度读数。本文深入研究了国内外已有的指针仪表自动识别系统，针对现有的自动识别系统存在的缺点和局限性，提出了

7、基于图像处理的解决方案。本文的主要工作和创新点如下：(1)改进了图像预处理算法。图像预处理在不同领域有不同的设计，针对指针式仪表识别中存在的噪音、光照和阴影等问题，研究了一套适用于自动识别系统的图像预处理算法，提高了识别系统的抗干扰能力。(2)提出了表盘提取算法。纯表盘图像几乎是所有现存系统的识别起点，而实际获取的图像往往包含复杂背景。表盘提取算法首先检测出仪表图像的边缘，然后使用不同的算法对方形表盘和圆形表盘进行提取。对方形表盘进行直线检测，在基于表盘边框特征进行直线统计算法提取表盘；对圆形表

8、盘使用变形的圆检测算法进行表盘提取。(3)改进了指针特征提取方法。指针仪表多种多样，带来指针和表盘环境的多样性，自动识别系统应该对各种情况都应该能正确提取特征，本文采用骨架提取代替边缘特征，并采用毛刺去除来减少指针特征提取的干扰，解决了识别系统的移植性问题。(4)规范了指针读数计算方法。现有研究并没有规范并且普适的指针读数计算模型，本文基于角度法的思想，提出了一种新的指针读数模型，使用两幅图像获取先验知识，减少人工参与，提高指针读数精度，并适用于所有类型指针仪表。关键词:指针式仪表，图像处理，霍