一种改进的指针式仪表读数区域分割方法

针对目前现有方法难以准确识别指针式仪表表盘信息导致读数识别精度不高的问题,研究了一种改进的指针式仪表表盘分割的方法。首先将待分割的指针式仪表图像采用Mask R-CNN网络对仪表图像进行分割,得到仪表中刻度线区域和指针区域的位置,然后选取分割结果中指针区域针尖方向的边缘点作为中心,在原图上构建矩形,采用轮廓跟踪算法对矩形内的图像进行检测,得到图像中指针的区域,最后将两部分指针区域进行融合得到最终的指针分割结果。实验测试结果表明,采用本文方法分割后读数识别结果的误差仅有分度值的四分之一,证明了该方法的有效性和鲁棒性。

垂直轴偏差测量仪的量值溯源

为了解决垂直轴偏差测量仪的有效溯源,确保瓶容器的垂直轴偏差满足企业生产需求,根据垂直轴偏差测量仪的测量原理,对垂直轴偏差测量仪的校准项目及校准方法进行了研究,并对该仪器垂直轴偏差的校准结果进行不确定度评定。结果表明:校准结果不确定度小于允许误差的三分之一要求。由此可见,此校准方法准确可靠。

高炉鼓风机拨风系统控制仪表方案优化及选型

高炉鼓风机拨风系统将其他高炉的热风通过拨风联络管引入故障高炉风道内,以防止由于高炉鼓风机紧急停机而出现的风口灌渣事故。在工况要求为双向测量并且直管段有限的情况下,提出既符合工艺要求又节省成本的双向流量计和限流孔板配合的方案。在选择双向流量计时,更多考虑在满足工艺的前提下便于施工安装和后续维护。在选择配套二次仪表时不仅考虑精度和成本,还创新性地使用一个差压变送器完成对双向流量的测量。在工程投产后一年左右的时间里,工况运行良好。该方案的思路具有普适性,适合推广应用。

Hough变换的改进及其在电厂指针式仪表自动识别中的应用

在图像处理中,Hough变换广泛应用于图像空间中的直线检测,但其本身具有存储空间大、计算时间长的缺点。研究了传统Hough变换算法,针对其缺点,提出了一种改进的Hough变换算法。通过减小Hough变换的搜索范围来减小变换所需的存储空间和计算量,并将提前确定好的圆心直接加入到累加器中来减小计算量,从而大大减小了计算时间。将改进算法应用于电厂指针式仪表的自动识别中,对改进算法和传统Hough变换算法的识别速度进行了比较。实验结果表明该算法可以有效地减小存储空间和计算时间。

Hough变换的改进及其在指针式水表识别过程中的应用

在图像处理中,Hough变换广泛地应用于图像空间图形的检测,是从图像中识别几何图形的基本方法之一,但是其对于除直线之外的检测基本都会涉及3个甚至3个以上的参数,导致变换过程中所使用的存储空间大,计算时间长。针对传统Hough变换的算法缺点,提出一种改进的Hough变换算法,首先对原图像进行灰度化、滤波等图像预处理,然后结合图像的结构信息缩小变换像素点所处的范围,从而大大减少计算时间。进一步再将改进的Hough变换应用于图像特征提取,即圆和指针的提取。最后根据圆心连线与指针的角度来对指针的读数进行判别。

工业过程显示仪表的数字处理与视频传输

介绍了一种新颖的自动获取指针式仪表读数方法,利用计算机视觉技术实现仪表示值的自动采集、识别判读和远传。该方法能准确识别出指针式仪表示数,有利于信号采集进数字计算机系统,基本能实现在线测试。且实现简单,图像传输延时小,能实现多点传输。该方案的实施将大大节省作为硬件部分的测量仪表和传感器的费用,特别对那些需要非电量、非接触式仪表,易燃易爆的场所具有现实意义。

Hough变换在指针式仪表判读中的应用

Hough变换在指针式仪表判读中的应用含读数的判读以及误差分析两步。前者步骤包括:利用CMOS摄像头采集获取原始图像,对图像进行增强和滤波处理,完成平滑滤波和中值滤波,并找出秒针、分针、时针对应的三个局部最大值,采用Hough变换判读手表读数;后者则根据相应公式估算分针和时针的读数误差,其自动判读系统可精确到一个像素。

基于超声波电机的指示表自动检定仪伺服进给机构的研究

提出了一种基于超声波电机的指示表自动检定仪进给机构的设计方法。对基于行波超声波电机伺服进给机构的指示表自动检定仪进行了实验研究,并对直线超声波电机在指示表自动检定仪中的应用进行了研究。提出了超声波电机微位移进给系统,可以实现指示表测杆的微量匀速进给,具有较高的精度。该方法可以实现各类指示型仪表的全自动检定和误差分析,应用前景良好。

齐彦槐及其制作的天文仪器

介绍了清代天文学家齐彦槐的生平及其制作的面东西日晷、中星仪和天球仪等天文仪器 ,进一步探讨了这些天文仪器的制作原理和使用方法 .齐彦槐的几件天文仪器基本上都吸收了西方天文学的内容 ,而且也继承了中国古代的天文学 ,是汇通中西的再创造 .

基于轮廓拟合与径向分割的指针式仪表自动读数方法

针对指针式仪表人工读数劳动强度较大的问题,本文提出了一种基于轮廓拟合与径向分割的指针式仪表自动读数方法。该方法利用仪表的轮廓图像,结合常见的仪表盘刻度分布特性,提出轮廓分离法得到仪表盘刻度像素集,并采用最小二乘法拟合出表盘圆。在此基础上,通过分析指针的像素特性,提出径向指针分割算法,实现了仪表盘内指针区域的提取。根据指针偏转角度、零刻度和量程精度进行自动读数。为了验证算法的有效性,设计多组测试实验,结果表明本方法在读数误差允许范围内,能够克服宽窄指针、拍摄距离和表盘背景等因素的干扰,具有较强的自适应能力。

一种机械传动式数控车床对刀仪的设计与应用

介绍一种机械传动式数控车床对刀仪(专利号:201120415669.9),该对刀仪采用机械移动方式把刀具的位移量传到百分表,由百分表显示出刀具的位移,再利用相对比较法,在数控车床测量刀具X、Z轴方向上的补偿值,从而实现对刀。

基于有效信息逐步裁剪的特种车辆数字仪表自动测量方法

本文主要是针对特种车辆仪表的特点,解决特种车辆指针式仪表非接触式自动检测的问题。在本文中,利用摄像头代替人眼,利用计算机代替人脑,完成特种车辆仪表的图像采集、图像存储、仪表的自动识别和测量,识别结果自动存储与分析等过程。针对特种车辆仪表的圆心和半径、指针提取、起始刻度以及终止刻度的自动提取,本文提出了一种基于有效信息逐步裁剪的提取方法,最后获取了准确的识别信息。实验表明,我们的方法对特种车辆仪表的自动识别具有快速、准确且切实可行等特点。

工件直径千分表测量仪的研制与误差统计分析

根据机械制造专业的实验教学经验和到工厂生产实习实地考察的结果,针对滚动轴承生产的过程以及测量零件直径的实例进行研究和分析,研制了用于单轴六角自动车床和高精度通磨无心磨床做"加工误差统计分析实验"和轴承滚柱测量使用的千分表测径仪。对几批车削工件和磨削工件进行现场测量,并进行加工误差统计分析,实验效果良好。实验结果证明仪器测量方法简便,数值直观而准确,可利用学校实验车间和工厂的设备实现自制加工调试和应用,与传统的卡尺及千分尺测量相比具有测量时间短、精度高的优点。研制的千分尺测径仪精度可达到千分之一,可以作为大专院校实验教学和生产实际测量的理想仪器。

明代崇祯日晷、星晷结构讨论

明代崇祯年间曾制作过平面日晷和星晷。日晷使用了三角形的表，其斜边指向北天极，观察其在阳光下影子的位置就可在不同季节确定时刻，解决了我国古代地平式日晷长期存在的问题。该日晷还能确定当时所处的节气。星晷采取了重盘的结构，按照当时所处节气调整盘间的位置后可观测两颗特定的恒星，以有效地确定时刻。这两台计时仪器是徐光启学习了西方有关知识后的创造性仿制．是东西方文化交流的结晶，在中国古代计时仪器发展史上具有重要的地位。

特种车辆仪表指针提取

提出了一种基于检测和验证相结合的指针综合提取方案,目的是实现特种车辆指针式仪表图像识别的自动识别和自动矫正。该方案优化利用了Hough变换法、极坐标中心投影以及边缘点集合的最小二乘法等算法,使得指针的自动提取无论针对何种品质的图像都非常准确。经验证,采用该方法进行特种车辆仪表指针提取,准确度达到99%以上。

基于数字图像处理技术的指针式仪表自动检定系统

为了实现对指针式仪表的自动检定,设计了基于计算机数字图像处理技术的指针式仪表自动检定系统。先介绍系统的整体结构,再着重研究了该系统软件算法部分,并分析了系统误差。实验结果表明,整个系统的抗干扰能力强,且读数精确度和检定速度都优于人眼的读数检定。

基于二维码匹配的指针式仪表读数识别方法

提出了一种基于二维码匹配的指针式仪表读数识别方法.该方法先实时采集高质量的仪表状态图像,同时获取二维码定位点信息以及与二维码相连接的数据库中存储的仪表类型信息,再根据二维码定位点信息对仪表图像进行快速倾斜校正,并利用二维码与仪表之间先验的几何位置关系快速提取图像中表盘所在的区域,最后根据获取的仪表类型信息,选择对应的仪表读数识别算法,以实现快速准确地识别仪表读数.实验结果表明:该方法能有效提高指针式仪表读数识别的准确率,尤其是对于复杂背景的仪表图像,该方法可用于电力系统中刻度均匀的指针仪表识别.

基于CenterNet和DeepLabv3+的变电站指针式仪表读数识别方法

针对变电站巡检机器人在室外进行指针式仪表读数识别时存在检测精度低和读数误差大等问题,提出了一种基于CenterNet和DeepLabv3+的指针式仪表读数识别方法。ECA-Net是一种不降维的局部跨信道交互策略和自适应选择一维卷积核大小的方法,在CenterNet的主干网络引入ECA-Net轻量级注意力机制模块,加强了不同通道之间的特征联系;在DeepLabv3+的ASPP模块并行连接DAMM双注意力机制模块,DAMM模块中的位置注意力模块能够有效模拟出图像位置间的长期上下文依赖信息,将不同局部特征信息连贯起来,提高了语义分割能力;DAMM模块中的通道注意力模块利用不同通道的相关类别特征间的关联性进行不同类别特征强化,提升像素分类精度;利用基于线性变换理论的椭圆透视变换和仿射变换来矫正畸变仪表图像,获取仪表正立图像,提高指针直线拟合角度的精确度,从而减小读数误差。使用该方法进行了大量的仿真与现场测试,结果表明,在仪表检测阶段,所设计模型的mAP比原始模型提高了7.51%;在仪表读数识别阶段,矫正前仪表读数预测值和仪表真实值之间的标称误差为6.0%,平均误差为4.2%,矫正后仪表读数预测值和仪表真实值之间的标称误差为2.0%,平均误差为1.3%,从而验证了所提方法的有效性。

指针式仪表示数自动提取

指针式仪表如ZDM气压计在工业环境中的应用非常广泛,且使用量巨大,这些仪表的示数一般通过人工读取的方式获得。为了使仪表示数的读取及记录自动化,本文以ZDM气压计为对象,提出一种基于图像处理的指针仪表ZDM的示数提取方法。该方法通过RANSAC和最小二乘椭圆拟合的方法分析仪表表面的显著特征,提取仪表的指针点、参考点和中心点,通过这三个点的位置关系获取仪表示数。通过本方法获取的多幅不同场景下的仪表示数与人工获取的仪表示数误差对比可以保持在1%以内。实验结果表明,本文提出的方法可以有效获取ZDM气压计的示数,本文的方法对于其他指针式仪表的示数读取同样具有一定的参考价值。

图像处理在流量仪表检定中的应用

在很多工业应用中需要对仪表显示值进行自动识别,本文提出了一种仪表自动化检定的新方法,介绍了一种基于数字图像处理技术的指针式仪表读数识别方法,克服了传统方法中由于手动和人工读数造成的精度低、可靠性差等缺点。本文先对整个系统结构予以介绍,然后讲述了图像预处理、图像分析和识别等数字图像处理技术,这些都是仪表自动检定系统中关键部分。