機(jī)器視覺儀表讀數(shù)技術(shù)研究.pdf

1、近年來數(shù)字圖像處理技術(shù)發(fā)展迅速，基于機(jī)器視覺的各種檢測系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域中逐步走向?qū)嵱没A段。儀表自動(dòng)檢定系統(tǒng)用圖像處理與識別技術(shù)判讀被測表指針位置及讀數(shù)，可以顯著提高儀表工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。儀表檢定系統(tǒng)首先用程控標(biāo)準(zhǔn)源向指針儀表輸出標(biāo)準(zhǔn)值，然后通過圖像采集設(shè)備采集儀表面圖像，再使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理，準(zhǔn)確識別儀表讀數(shù)值。通過查閱國內(nèi)外相關(guān)資料表明，儀表讀數(shù)技術(shù)研究大部分集中于儀表讀數(shù)識別方面，攝像機(jī)與儀表的相對位置對讀數(shù)識別準(zhǔn)確度的影響

2、研究比較少。研究如何減少攝像機(jī)與儀表的相對位置的引入誤差，以求提高讀數(shù)的準(zhǔn)確，這在高精度儀表的校驗(yàn)中尤為重要。本研究主要內(nèi)容如下： ⑴研究如何利用攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)減少攝像頭視差對讀數(shù)的影響。分析攝像機(jī)位置在一般情況下對儀表讀數(shù)的引入誤差，提出了儀表雙目標(biāo)定判讀方法校正識別后的讀數(shù)值。該方法建立在雙目測量系統(tǒng)儀表成像模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)求解系統(tǒng)中攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)，給出了含有視差的識別讀數(shù)和儀表正確讀數(shù)的關(guān)系表達(dá)式，并通過

3、了仿真實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。 ⑵研究亞像素技術(shù)提高讀數(shù)的準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)的邊緣檢測定位在像素級，精度較低且定位不準(zhǔn)。本文用亞像素技術(shù)對儀表圖像進(jìn)行邊緣定位，分別討論了空間矩和Zernike矩方法。最后采用Zernike矩提取指針坐標(biāo)信息的方法。使用亞像素方法獲得的坐標(biāo)可達(dá)到亞像素級，實(shí)現(xiàn)在軟件上進(jìn)一步提高讀數(shù)識別的精度。 ⑶設(shè)計(jì)儀表圖像處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了儀表讀數(shù)的自動(dòng)識別。設(shè)計(jì)了機(jī)器視覺儀表自動(dòng)檢測系統(tǒng)的圖像處理流程，并通過Matlab