針對目前指針式儀表讀數(shù)識別算法易受光照影響,并且對較粗指針的儀表識別率不高的問題,本文提出一種基于指針區(qū)域的儀表讀數(shù)識別算法。本文方法可分為兩個階段:第一階段設(shè)計高斯型同態(tài)高通濾波器,增強儀表圖像對光照變化的適應(yīng)性;并通過減影法、二值化、中值濾波、圖像形態(tài)學(xué)處理等預(yù)處理方法減緩噪聲、儀表非指針區(qū)域的干擾,突出儀表圖像指針區(qū)域。

第二階段本文通過計算指針圖像旋轉(zhuǎn)不同角度后在縱軸投影,計算指針旋轉(zhuǎn)至平行于橫軸時旋轉(zhuǎn)的角度;然后結(jié)合指針平行于橫軸時在橫軸上的投影得到指針夾角,通過指針夾角與儀表刻度對應(yīng)關(guān)系識別儀表讀數(shù)。本文算法簡單穩(wěn)定,得到的儀表讀數(shù)與人工讀數(shù)誤差較小,同時能夠較好適應(yīng)光照變化。 

E+H儀表提出一種改進的適合智能變電站巡檢機器人室外工作環(huán)境的變電站儀表設(shè)備的讀數(shù)識別算法。首先針對各個不同種類的儀表設(shè)備圖像,進行設(shè)備模板化處理,并在模板庫中建立各儀表的min刻度和max刻度的位置信息。

對于機器人實時采集的儀表設(shè)備圖像,在后臺服務(wù)中調(diào)取相應(yīng)設(shè)備的模板圖,利用尺度不變特征變換(SIFT)算法,在輸入圖像中匹配提取儀表表盤區(qū)域子圖像。而后對表盤子圖像進行二值化、儀表指針骨干化處理,利用快速霍夫變換(fast Hough transform)檢測指針直線去除噪音干擾,定位指針精確位置和指向角度,完成指針讀數(shù)。

此算法經(jīng)過國內(nèi)某500 kV智能變電站巡檢機器人實地測試,各種儀表綜合識別率超過99.2%,對儀表的讀數(shù)具有高精度高魯棒性,完全滿足該智能變電站推進無人值守的儀表設(shè)備讀數(shù)自動檢測識別的要求。