基于图像处理的仪表自动判读系统研究

来源 :同济大学中德学院 同济大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luosenkate
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目前,我国的火电厂自动化技术已有了长足的发展。80年代以来的电站设备,采用计算机进行监测,部分自动调节采用了以微机为基础的DCS,但大量的常规仪表和操作设备仍被保留,火电厂有诸多子系统需要监控系统的实施,才能够保证安全生产。但是因为这些仪表不是数字信号,不便于采集进计算机系统实现监控,所以要有一定技术基础的专职人员监控。若能对整个仪表盘的各类仪表,通过摄像机采集的视频图像自动识别出对应的数字量,就可以实现无人自动监控。此项技术也可扩展到其他领域,为自动控制、智能驾驶等做准备,来实现更多功能。 本文结合火电厂的实际需求,来研究计算机对仪表指示信息的自动识别判读。既能实现火电厂子系统的监控报警,来完善厂级监控系统(SIS),有助于提高火电厂的自动化水平;也可用于复杂仪表远程抄表、或送到控制器实现自动化等,因此仪表判读的自动化具有很大的实际意义。 本文研究的主要内容是将计算机视觉和图像处理的识别技术引入到仪表室仪表盘上各种各样仪表的识别中,希望得到对应的精确的数字量或范围。这样可以将仪表盘上非电仪表和电量仪表都识别为数字量,来应用到大型火电厂仪表室,可以实现无人值守自动监控报警。本系统也考虑通过扩展其功能,通过将工业现场的仪表图像和读数通过网络传递,实现远程视频监控。本论文主要解决了两种最常见的仪表,指针式仪表和数字显示仪表的自动判读问题。本论文的工作包括:图像的采集和预处理研究;基于Hough变换的指针式仪表的判读方法研究;基于模式识别的数字显示仪表的判读方法研究。通过CCD摄像头获取仪表盘图像,通过数字图像处理方法对仪表盘图像进行预处理和识别,确定出仪表盘上各个仪表读数,以便根据生产实际的安全范围对所监控的仪表室仪表的量进行自动监控和报警。 最后,关于进一步工作的方向进行了简要的讨论。在上述工作的基础上,后续工作将开发一个嵌入式仪表盘仪表读数判读,以实现对仪表室内仪表的量进行自动监控和报警。
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