基于機(jī)器視覺的雙排刻線器具自動(dòng)讀數(shù)研究.pdf

1、數(shù)字儀表由于具有精度高、讀取操作簡易的優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)以及控制領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用。但是在如儀表檢定、測量控制、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、水電表記錄等部分應(yīng)用環(huán)境中，依然需要人工記錄讀數(shù)。人工讀數(shù)工作效率低，而且由于人眼分辨率有限對(duì)具有刻線特征的計(jì)量器具讀數(shù)存在主觀誤差，準(zhǔn)確率也較差。但是隨著機(jī)器視覺、圖像處理技術(shù)以及字符識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，使得儀表自動(dòng)讀數(shù)技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向了商用。尤其是在水電表記錄等領(lǐng)域發(fā)揮了巨大的作用。然而國內(nèi)外近來的研究主要集中在指針式儀表以及

2、數(shù)字儀表的自動(dòng)判讀。對(duì)具有雙排刻線特征的器具自動(dòng)讀數(shù)研究較少。此類器具在計(jì)量測試領(lǐng)域中還不可或缺，有著廣泛應(yīng)用。由于存在大量的刻線，當(dāng)用人眼讀數(shù)時(shí)存在主觀誤差。本課題針對(duì)這一特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種機(jī)器視覺與工業(yè)攝像機(jī)測量相結(jié)合的自動(dòng)讀數(shù)測量系統(tǒng)，以達(dá)到高精度自動(dòng)讀數(shù)測量的目的。
　　 本文結(jié)合待測器具的表面特征，在研究分析了國內(nèi)外儀表自動(dòng)讀數(shù)方法的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一套基于機(jī)器視覺的從視頻采集到讀數(shù)自動(dòng)檢測的整體解決方案。整個(gè)讀數(shù)系統(tǒng)包括

3、光源，采集成像裝置，顯示系統(tǒng)，自動(dòng)讀數(shù)方法的圖像處理系統(tǒng)等。課題中設(shè)計(jì)并搭建了光源及視頻采集裝置，利用LED漫反射光源特性設(shè)計(jì)測量用光，設(shè)計(jì)并選用不在同一高度的兩個(gè)條形LED高低光源在有效地削弱器具表面的強(qiáng)鏡面反射的同時(shí)凸顯不在同一水平面上的刻線信息，獲取較好的圖像；利用二級(jí)定位的刻線定位算法，迅速準(zhǔn)確的定位刻線區(qū)域并進(jìn)一步確定對(duì)準(zhǔn)刻線，同時(shí)利用編碼的思想提取字符特征完成字符識(shí)別，總體上實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)的圖像處理，在Visual C++軟件平