機(jī)械式儀表自動(dòng)讀數(shù)識(shí)別探究

崔建軍

摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展，機(jī)械式儀表出現(xiàn)在我們視野之內(nèi)，機(jī)械式儀表憑借其低廉的成本，簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而廣泛的應(yīng)用到采油、礦井、電力等多個(gè)領(lǐng)域之中。相比傳統(tǒng)的模式，在當(dāng)前的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)之下，進(jìn)一步降低了勞動(dòng)成本，并且通過(guò)儀表檢測(cè)的自動(dòng)化，這樣就可以達(dá)到應(yīng)用前景的基本需求。

關(guān)鍵詞：機(jī)械式儀表;自動(dòng)讀數(shù);識(shí)別

中圖分類號(hào)：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2019）02-0235-02

1 機(jī)械式儀表

利用機(jī)械式儀表，其本身主要是通過(guò)機(jī)械式彈簧樞紐的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)施，其本身的結(jié)構(gòu)不僅簡(jiǎn)單，而且成本較低，再加上可以方便的進(jìn)行維護(hù)，這樣就可以在諸多領(lǐng)域之中對(duì)其加以使用，這樣就可以出現(xiàn)人工巡檢以及抄表等對(duì)應(yīng)的處理，這樣就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的監(jiān)測(cè)處理，從而實(shí)施對(duì)應(yīng)的指導(dǎo)，做好相應(yīng)的維護(hù)處理。

2 機(jī)械式儀表自動(dòng)讀數(shù)的識(shí)別

2.1 表盤區(qū)域、指針區(qū)域定位

針對(duì)指針區(qū)域的實(shí)際定位，主要是考慮到儀表自動(dòng)識(shí)別的主要位置，在實(shí)施研究之后，呈現(xiàn)出其實(shí)際的區(qū)域分割，就可以分別的提取機(jī)械式儀表盤的指針區(qū)域以及表盤區(qū)域。通過(guò)面積作為參考因素作為區(qū)域降噪，其面積P=50，除噪聲，能夠?yàn)V除機(jī)械式儀表盤以及指針的特征信息;去面積P=500，去除噪聲，然后就可以完整的分割儀表指針圖像特征信息[1]。

通過(guò)輪廓跟蹤法對(duì)比圖輪廓跟蹤法提取表盤區(qū)域的降噪處理之后的圖像，相比輪廓跟蹤提取表盤區(qū)域獲取的粗糙圖像進(jìn)行對(duì)比，在通過(guò)降噪處理之后，能夠更加清晰的進(jìn)行圖像指針與儀表細(xì)節(jié)的保存[2]。

為了獲取各個(gè)特征信息，設(shè)定區(qū)域面積最大條件，并且利用原圖像與指針圖像求異來(lái)獲取儀表表盤圖像，最終獲取實(shí)際的位置。通過(guò)效果圖分析，我們可以明確，其本身可以將字母、數(shù)字等細(xì)節(jié)信息保留的相對(duì)完善，這樣對(duì)于后續(xù)的實(shí)驗(yàn)實(shí)施也有著極大的幫助作用。

2.2 實(shí)驗(yàn)分析

基于基本的原理，通過(guò)對(duì)應(yīng)的操作系統(tǒng)windows 7，在實(shí)施是建立在MATLAB-2014b軟件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。基于自動(dòng)度數(shù)的合理識(shí)別：

圖1顯示的是雙指針壓力表不同數(shù)據(jù)的采集。同時(shí)，其指針位置以及兩端通過(guò)Hough變換法，再配合上中心投影法，實(shí)現(xiàn)對(duì)位置的合理標(biāo)定，再配合上區(qū)分不同的指針，并且注意顏色差異性。

圖1中，從a到f為不同位置的標(biāo)定結(jié)果，g、h為指針重合標(biāo)定結(jié)果?；贖ough變換法，再配合上變換法與中心投影法結(jié)合的對(duì)比，其黑紅指針讀數(shù)放置于表1和表2之中，其獲取的結(jié)果如下。

通過(guò)表1和表2進(jìn)行數(shù)據(jù)的對(duì)比，其實(shí)際的結(jié)果為：

第一，兩種方法針對(duì)圖1（a）的自動(dòng)識(shí)別結(jié)果和識(shí)別所用的時(shí)間都是一模一樣的，這主要是因?yàn)閳D1（a）選擇的是Hough變換法計(jì)算出來(lái)的原因;基于Hough變換法讀數(shù)自動(dòng)識(shí)別耗費(fèi)的時(shí)間，其要超出相互結(jié)合方式5倍多。

第二，表1中的（g）、（h）的識(shí)別結(jié)果與表2（g）、（h）中的自動(dòng)識(shí)別結(jié)果一致，通過(guò)圖1中的（g）、（h）就可以明確是兩根指針重合所引起的。

第三，利用人工讀數(shù)，其與兩種方式的處理，其實(shí)際的誤差不會(huì)超出0.1，利用后續(xù)的方式，其結(jié)合中心投影法等，其誤差低于0.05。

3 結(jié)語(yǔ)

基于本文的分析與闡述，對(duì)機(jī)械式儀表自動(dòng)讀數(shù)識(shí)別有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)，希望通過(guò)本文的分析，能夠利用具體的實(shí)驗(yàn)分析，認(rèn)識(shí)到自動(dòng)讀數(shù)識(shí)別的價(jià)值和意義，最終更加合理的利用這一種技術(shù)，服務(wù)對(duì)應(yīng)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 韓紹超，徐遵義，尹中川，等.指針式儀表自動(dòng)讀數(shù)識(shí)別技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J].計(jì)算機(jī)科學(xué)，2018，45（S1）：54-57.

[2] 堯衛(wèi).基于機(jī)器視覺(jué)的指針儀表讀數(shù)識(shí)別技術(shù)研究[D].南昌航空大學(xué)，2018.

Research on Automatic Reading Recognition of Mechanical Instrument

CUI Jian-jun

（Chongqing Water Supply Co.， Ltd.， Chongqing? 400074）

Abstract：With the development of the times， mechanical instruments appear in our field of vision. With its low cost and simple structural design， mechanical instruments are widely used in many fields such as oil production， mines and electric power. Compared with the traditional model， under the current computer vision technology， the labor cost is further reduced， and the automation of the instrument detection is achieved， so that the basic needs of the application prospect can be achieved.

Key words：mechanical instrument; automatic reading; identification