模拟指针式仪表读数
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指针式万用表读ma数
指针式万用表读数为“mA”的方法如下:
观察万用表功能,“A一V一Ω”表示可测量电流、电压及电阻。
观察电流表盘(mA)及测量和最小刻度数。
观察电阻表盘(Ω)及测量和最小刻度数。
以测量电阻为例,观察旋钮指向电阻挡位1KΩ。
测量直流电流时,红表笔为正表笔,插入“mA”插孔或者“A”插孔,黑表笔为负表笔,插入“COM”插孔,测量选择开关旋转到“直流A”档,传入被测电路即可测量。
数字万用表测量交流电流与测量直流电流相似,转动测量开关至所需的“交流“A”档,数字万用表串入被测电路即可。
测量200mA以下直流电时,红表笔应插入“mA”插孔,测量200mA及以上直流电流时,红表笔应插入“A”插孔。
指针式万用表的读数方法是:满度值(刻度线最右边)等于所选量程档位数,根据表针指示位置折算出测量结果。
请注意,指针式万用表的读数可能因品牌和型号而有所不同。
如有需要,建议参考相应万用表的说明书或联系专业人士进行操作。
表盘定位与自动读数的指针式表计数值识别方法及系统表盘定位与自动读数的指针式表计数值识别方法及系统导言表盘定位与自动读数的指针式表计数值识别方法及系统是一种基于计算机视觉和图像处理技术的创新应用,能够有效实现对指针式表盘上的计数值进行自动识别和读数。
这一系统的出现不仅提高了读数的准确性和效率,而且极大地减轻了人力成本。
本文将从简单介绍表盘定位与自动读数的基本原理入手,逐步深入探讨其背后的核心技术和重要应用,以及对这个主题的个人观点和理解。
一、表盘定位与自动读数的基本原理1. 表盘定位:表盘定位是指通过计算机视觉技术中的图像处理和模式识别算法,对表盘上的指针进行精确定位。
这一步骤的关键是准确识别表盘的形状和位置,并将指针定位在正确的位置上。
基于图像处理的表盘定位方法可以分为两类:特征匹配和模板匹配。
特征匹配方法通过提取表盘上的独特特征点,将其与预先构建的特征库进行匹配,从而确定表盘的位置。
模板匹配方法则是通过事先定义并保存表盘的模板图像,再将其与采集到的实时图像进行比对,以获取准确的表盘位置。
2. 自动读数:自动读数是指通过计算机视觉技术对表盘上指针的位置进行识别,并将其对应的计数值自动输出。
在表盘定位的基础上,自动读数主要涉及指针检测和计算值的提取。
指针检测是指通过图像分割技术将指针与表盘分离,并对指针进行形状检测和边缘检测,以获取准确的指针位置。
计算值的提取则是通过图像处理和数值计算技术,将指针的位置转换为对应的计数值。
二、表盘定位与自动读数的核心技术1. 计算机视觉技术:计算机视觉技术是表盘定位与自动读数的核心技术之一。
它主要包括图像采集、图像处理、特征提取和模式识别等多个方面。
图像采集是指通过摄像机等设备获取表盘的实时图像,为后续处理打下基础。
图像处理则是对采集到的图像进行去噪、增强、分割等操作,以提高图像质量和准确度。
特征提取则是通过算法和数值计算,获取表盘上的关键特征信息,以辅助指针的定位和识别。
详解万用表各种功能使用及注意事项在详细介绍万用表前,先讲叙一下一般测量仪器仪表的使用常识、读数惯例。
仪表仪器分指针式(模拟式)、数显式(数字)、波形式(图形)显示测量结果。
测量不同的类别的电量参数,使用相应的仪器仪表,并选择相应的功能挡位。
如测量长度用尺子,不同的东西可能要用不同种类及准确度的尺子,我们对电量、参数的测量也一样。
有些仪器正式使用前可能还要预热、调试、调零等,使其进入正常工作状态。
然后估计所测量元件参数、电参数值的大小,选择合适量程来提高测量精确度。
若不能确定,一般先用大量程挡测试,以确保仪器仪表安全。
量程的选择一般以指针在满量程的1/3—2/3处或数字接近所在挡位值比较精确,图形以图形轮廓全显且尽可能大而清晰为宜。
测量过程中有时要调节显示结果的方式或等级、倍率及其它功能等调节旋钮或开关,以便于观察和结果显示,这时锁定(HOLD)键可以锁定测量结果或将数据存储下来。
指针式仪器仪表读数,看所选功能挡以及量程、指针所指示的刻度盘位置。
功能挡是确定测量类别和单位的,量程是用来确定单位和读数的,对刻度盘需要知道看哪条,一般看相应功能或最准确的那一条,同时看指针偏转位置读数。
读数关系有四种,即加、减、乘、除。
加、减在电平表中最具代表性,若选择+3dB和+10dB挡或按键,指针指在+6dB处,测量结果是+19dB,若指针在-5dB处,测量结果为+8dB。
乘关系如欧姆挡测电阻读数,如选择RX100挡,指针指在20位置,则用20乘100为2KΩ,这个电阻就是2KΩ。
还有示波器测量信号幅度,如选择幅度等级为1mV,波形顶点到谷点总共为5格,用1X 5等于5mV。
这个信号的幅度就是5mV。
除关系如指针式万用表的电压、电流测试挡,你选择哪个量程,便代表满刻度量程数值大小,而指针偏转位置是代表占了多少份之多少份。
如用直流电压档50V,指针指在26刻度处,是指50V分成5大份,每份又分成10小份,即总共分成50份,占了其中26份,测量结果为26V。
指针式电流表怎么读数
1、看量程:首先是要根据待测数据的量程和大小,来选择不同型号的电表。
2、看电流方向:由于磁电式电表的指针偏转与周围磁场方向有关,所以一定要从正极接入电路电源的正极端,负极接入电路电源负极,不能反接。
3、看电表用途:如果是磁电式电流表,那么应该串联在电路中;如果是磁电式电压表,那么应该并联在电路中,读数的单位是不同的。
4、看调零:读数之前要先通过面板上的调零器使指针刚好指在“零”点。
5、看姿势:读数要通过仪表盘里面的平面镜反射像来观察读数,也就是说要减小读数误差的话,要让眼睛从仪表盘的正上方,垂直往下看指针在平面镜里面的投影像来读数。
当指针和里面的像看上去完全重合时,读出来的数据才是准确的。
6、看误差(不确定度):仪器的不确定度或者仪器误差,通常都是等于量程×级数%,级数从表头里面可以看出来。
7、磁电式电流表的读数是应用了电磁阻尼的原理。
为了使指针摆动快速稳定下来,从而便于快速读出示数,磁电式电流表将线圈绕在闭合的
铝框上,在闭合的铝框内产生感应电流,获得电磁阻尼力矩,以使线圈快速稳定在所示数值的位置。
基于机器视觉的指针式仪表读表方法研究一、引言随着科技的发展,人工智能和机器视觉技术逐渐深入各个领域。
在仪表读表方面,传统的读表方法存在精度低、人工操作耗时等问题。
为了提高仪表读数的准确性和效率,本文将研究基于机器视觉的指针式仪表读表方法,以提供更高精度、便捷的读表方案。
二、机器视觉技术介绍机器视觉技术是一种模拟人眼进行图像处理和分析的技术手段。
通过计算机对图像进行处理、分析和理解,从而实现对图像中物体的识别、检测和测量等功能。
机器视觉技术在工业自动化、医学影像、交通监控等领域得到广泛应用。
三、指针式仪表读表方法的现状传统的指针式仪表读表方法主要依靠人工观察指针位置进行读数。
但这种方法存在读数误差较大、对人员的要求较高等问题。
在一些对读数准确性要求较高的领域,如实验室测量、能源监测等,传统方法已无法满足需求。
四、基于机器视觉的指针式仪表读表方法研究4.1 视频采集首先,需采集指针式仪表的视频图像。
可以使用摄像头或者其他图像采集设备进行视频拍摄。
确保图像清晰、亮度适中,以提供合适的输入数据。
4.2 图像处理对采集到的视频图像进行预处理,包括图像去噪、增强对比度等操作。
去噪可以采用常见的图像滤波算法,如中值滤波、均值滤波等。
增强对比度可以使用直方图均衡化等方法进行处理,以提高图像的清晰度。
4.3 特征提取通过机器学习算法提取指针的特征。
可以利用图像处理技术检测出指针的位置和角度,并计算出指针与刻度之间的对应关系。
常用的特征提取算法包括边缘检测、霍夫变换等。
4.4 仪表读数计算在特征提取的基础上,结合仪表的刻度信息,计算出准确的仪表读数。
可以使用数学模型拟合指针位置和角度,以及刻度与读数之间的关系。
通过计算,实时得到仪表的读数结果。
五、实验与结果分析为了验证基于机器视觉的指针式仪表读表方法的准确性和可行性,我们设计了一系列实验。
通过与传统的人工读表方法进行对比,对比两种方法在准确性和效率方面的差异。
实验结果表明,基于机器视觉的指针式仪表读表方法具有更高的准确性和效率。
现代电子技术Modern Electronics Technique2024年4月1日第47卷第7期Apr. 2024Vol. 47 No. 70 引 言指针式压力表是一种常用的压力测量设备。
然而,读取指针式压力表的数值需要一定的技能和经验,且容易受到视觉误差、心理因素等方面的影响。
因此,研究准确、高效的指针式压力表读数方法具有重要意义[1]。
传统的方法主要基于图像处理技术,通过摄像头获取压力表的图像,再利用图像处理算法识别指针位置和读数[2]。
然而,这些方法普遍存在对光照、镜头角度、背景等环境因素的要求较高,以及处理速度较慢等问题。
近年来,深度学习技术的快速发展为指针式压力表读数研究提供了新的解决方案。
深度学习技术可以通过训练大量的压力表图像数据来学习读数规律,从而实现更加准确、高效的读数。
常用的模型包括卷积神经网络(CNN )、循环神经网络(RNN )等[3]。
文献[4]使用PrRoiPolling 代替现有的Mask⁃CRNN 中的RoiAlign ,对于自然环境有更高的鲁棒性,通过训练这些模型可以使得模型具备对指针位置的检测和读数的识别能力。
此外,研究者们还提出了一些新的技术,如小目标检测、文字识别等,来提高识别准确率和处理速度。
文献[5]提出基于深度学习的指针式压力表读数方法研究林鸿正1, 张 斌1, 赵成龙1, 戴 杰1, 湛 敏2(1.中国计量大学 计量测试工程学院, 浙江 杭州 310018; 2.杭州莱霆科技有限公司, 浙江 杭州 310018)摘 要: 为了降低指针式压力表的误读率,减轻人工读数压力,提高仪表读数的精度,设计了一种基于深度学习的指针式压力表读数方法。
通过在DBNet 网络结构基础上增加主干网络ResNet⁃18各个卷积层的通道数来提高模型的鲁棒性,重新设计了更适应指针式压力表刻度值检测的损失函数,在刻度值精准检测识别的基础上设计了极坐标展开的方法,将弧形的刻度值展开成一条直线,提高了读数的准确率。
模拟指针式仪表读数————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:1摘要目前,在大型工矿企业、电力部门中,模拟指针式仪表因其简单可靠、价格低廉等仍在大量使用数量巨大的各种指针式仪表的定期维护、检测等一直都是靠人力来完成的,长时间的人工读表不仅容易造成视觉疲劳、视觉受损,工作人员与仪表表盘的距离和角度等都容易造成读数误差,而且不利于大量信息的及时采集和统一管理。
自20世纪80年代以来,随着数字图像处理技术的迅猛发展,发展了自动识别指针式模拟表盘的显示值的方法,应用于工业与生活中,大大提高了效率与准确率真。
数字图像处理技术在工业生产的应用中就显得尤为重要,越来越受到人们的重视。
本次报告主要内容安排:第一、简单介绍了数字图像处理的一些基本概念,包括它的发展、特点、应用领域、今后的发展方向。
第二、介绍了在课题设计的准备阶段,了解到的关于数字图像处理在缺陷检测中的一般步骤及算法。
按照一般检测流程,讲述了图像采集系统,包括硬件设备和图像数字化的基本原理;在图像的预处理中,介绍了灰度变换、二值化及图像细化等基本方法。
第三、针对本次专业综合训练课题,着重讨论了直线的提取方法—Hough变换的基本原理。
第四、简述了图形用户界面(Graphical User Interface)GUI,在Matlab程序开发中的作用,并设计了一个简单的GUI界面,输出处理后的图像。
关键字:指针式模拟表盘识别数字图像处理matlab1目录摘要 (1)第一章绪论 (3)1.1图像处理概述 (3)1.1.1 图像处理技术的分类 (3)1.1.3 数字图像处理的主要内容 (4)1.1.2 图像处理的主要方法 (4)1.1.4 数字图像处理的特点 (4)第二章指针式模拟表盘自动读数算法 (5)2.1基本原理——H OUGH变换原理 (5)2.2识别步骤 (6)2.2.1 图像获取 (6)2.2.2 数字图像预处理 (7)2.2.3 特征提取 (9)第三章指针式模拟表盘自动读数实现 (10)3.1设计要求 (10)3.2具体实现步骤 (10)3.3 简单GUI界面输出 (13)第四章心得体会 (17)附录 (18)参考文献 (21)1第一章绪论1.1 图像处理概述图像是对客观对象的一种相似性的、生动性的描述或写真,或者说图像是客观对象的一种表示,它包含了被描述对象的有关信息。
它是人们最主要的信息源。
据统计,一个人获取的信息大约有75%来自视觉。
人眼从自己周围的环境获取大量信息,并传入大脑后,由大脑根据知识或经验,对图像信息进行加工、推理等处理操作,最后识别、理解周围环境,包括环境内的对象物。
数字图像处理是一门新兴学科,它跨越许多科学领域,且其蕴含内容丰富。
数字图像处理的产生和迅速发展主要受三个因素的影响:一是计算机的发展;二是数学的发展,特别是离散数学理论的创立和完善;三是广泛的农牧业、林业、环境、军事、工业和医学等方面的应用需求的增长。
1.1.1 图像处理技术的分类图像处理即使对图像进行一系列操作,已达到预期目的的综合技术。
图像处理可以分为:模拟图像处理和数字图像处理。
模拟图像处理包括光学处理、电子处理,如:照相、遥感图像处理、激光全息技术等。
模拟图像处理理论日益完善,处理速度快,理论上可以达到光的速度,信息容量大,分辨率高,可进行并行处理。
但处理的精度不高,不够灵活,很难具有非线性处理能力。
数字图像处理:是指利用计算机对图像施加某种运算和操作,从而获得某种预期的结果。
其处理精度高,处理内容丰富,可以进行复杂的非线性处理,有着灵活的变1通能力,一般只需要改变软件就可以改变处理内容。
1.1.3 数字图像处理的主要内容数字图像处理的主要内容有:图像的获取和表示、图像复原、图像增强、图像分割、图像分析、图像压缩编码、图像重构。
1.1.2 图像处理的主要方法图像处理方法主要采用两种方法:空域法和变换域法。
1.空域法:以图像的像素直接处理为基础,直接对这些一维、二维函数进行相应的操作。
空域处理法主要有两大类:一是点运算,包括:灰度变换、对比度拉伸等运算;二是邻域处理法,包括:梯度运算,拉普拉斯算子运算,卷积运算等处理方法。
2.变换域法:图像处理的变换域处理方法是首先对图像进行正交变换,得到的变换域系数阵列,然后再施行各种处理,处理后再反变换到空间域,得到处理结果。
这类处理包括:滤波、数据压缩、特征提取等。
1.1.4 数字图像处理的特点数字图像处理的特点主要表现在:图像信息量大、图像处理技术综合性强、数字图像处理算法的图像相关性。
1第二章指针式模拟表盘自动读数算法2.1 基本原理——Hough变换原理一、简单介绍Hough变换是图像处理中从图像中识别几何形状的基本方法之一。
Hough变换的基本原理在于利用点与线的对偶性,将原始图像空间的给定的曲线通过曲线表达形式变为参数空间的一个点。
这样就把原始图像中给定曲线的检测问题转化为寻找参数空间中的峰值问题。
也即把检测整体特性转化为检测局部特性。
比如直线、椭圆、圆、弧线等。
二、Hough变换的基本思想设已知一黑白图像上画了一条直线,要求出这条直线所在的位置。
我们知道,直线的方程可以用y=k*x + b 来表示,其中k和b是参数,分别是斜率和截距。
过某一点(x0,y0)的所有直线的参数都会满足方程y0=kx0+b。
即点(x0,y0)确定了一族直线。
方程y0=kx0+b在参数k--b平面上是一条直线,(你也可以是方程b=-x0*k+y0对应的直线)。
这样,图像x--y平面上的一个前景像素点就对应到参数平面上的一条直线。
我们举个例子说明解决前面那个问题的原理。
设图像上的直线是y=x, 我们先取上面的三个点:A(0,0), B(1,1), C(22)。
可以求出,过A点的直线的参数要满足方程b=0, 过B 点的直线的参数要满足方程1=k+b, 过C点的直线的参数要满足方程2=2k+b, 这三个方程就对应着参数平面上的三条直线,而这三条直线会相交于一点(k=1,b=0)。
同理,原图像上直线y=x上的其它点(如(3,3),(4,4)等)对应参数平面上的直线也会通过点1(k=1,b=0)。
这个性质就为我们解决问题提供了方法,就是把图像平面上的点对应到参数平面上的线,最后通过统计特性来解决问题。
假如图像平面上有两条直线,那么最终在参数平面上就会看到两个峰值点,依此类推。
简而言之,Hough变换思想为:在原始图像坐标系下的一个点对应了参数坐标系中的一条直线,同样参数坐标系的一条直线对应了原始坐标系下的一个点,然后,原始坐标系下呈现直线的所有点,它们的斜率和截距是相同的,所以它们在参数坐标系下对应于同一个点。
这样在将原始坐标系下的各个点投影到参数坐标系下之后,看参数坐标系下有没有聚集点,这样的聚集点就对应了原始坐标系下的直线。
在实际应用中,y=k*x+b形式的直线方程没有办法表示x=c形式的直线(这时候,直线的斜率为无穷大)。
所以实际应用中,是采用参数方程p=x*cos(theta)+y*sin(theta)。
这样,图像平面上的一个点就对应到参数p---theta平面上的一条曲线上,其它的还是一样。
2.2 识别步骤模拟指针式仪表识别系统主要分为两大部分即图像采集部分和图像处理部分(硬件系统和软件系统)。
图像采集系统一般由光源组成的照明系统、镜头、CCD摄像机等组成,而图像处理系统则通过编写软件算法实现。
系统流程如图1所示。
图1 识别系统流程图2.2.1 图像获取图像获取系统在整个图像处理系统中具有重要的作用。
它负责将现实中的物体图像通过输入设备采集下来,将图像的模拟信号转换为数字信号最终输入计算机,为计1算机处理程序库提供准备处理的现场采集的实时数据,并在输出设备中显示出来。
图像获取装置性能的好坏,直接影响所获取图像的质量,从而影响后续的图像处理与分析,因此必须选择合理的图像获取结构。
图像获取系统主要由光源、摄像机和图像采集卡组成。
用于机器视觉的光源一般要求无频闪、光线稳定、广场分布均匀、高亮度且亮度可调等;摄像机的一个核心部件就是图像传感器,从很大程度上说,图像传感器的性能决定了相机的性能,即决定了相机采集图像的质量;图像采集卡(Image Capture Card),又称图像捕捉卡,是一种可以获取数字化视频图像信息,并将其存储和播放出来的硬件设备。
2.2.2 数字图像预处理机器视觉检测系统中,自动读取取指针式模拟表盘所示量值的效果主要由数字图像处理技术来决定。
数字图像处理就是把幅度上量化的、空间上离散的图像经过一些特定的数理加工处理以达到改善图像视觉效果和便于计算机分析与处理的过程。
1 图像去噪处理对所得图像进行去噪处理,主要完成对目标平滑的操作,以便去掉噪声的干扰,给后面的处理提供尽可能有效的图像数据。
实际上,图像噪声本质上就是灰度值的突变,在灰度连续变化的图像中,如果出现了与相邻像素灰度值差别很大的点,则很有可能这个点就是噪声点。
图像的噪声种类很多,对图像信号幅度和相位的影响复杂,有些噪声和图像信号互不相关,有些是相关的。
因此想要有效地减少图像中的噪声,必须针对具体情况采用不同的方法,否则难以获得满意的处理效果。
2 图像增强图像增强是一种在计算机平台上处理数字图像经常采用的方法。
图像增强是指为了改善图像给人的视觉效果或者更便于人与机器更好地对图像进行理解和分析,根据图像自身特点以及存在问题而采取的改善图像质量的方法或者加强突出图像特征的1措施。
图像增强技术根据其所处理图像进行的空间不同,可以分为基于图像域的方法和基于变换域的方法。
基于图像域的方法是指直接在采集图像所在的空间里进行图像处理分析,即对图像的一系列操作是在像素点组成的空间里直接进行的;而基于变换域的方法是指对图像的处理是在图像的变换域里(频域)间接进行的。
基于图像域的方法通常又可以分为两种:第一种是基于图像像素(点)的处理,是指对每个像素在图像增强的过程中所进行的处理均与其他像素无关;第二种是基于模板的处理,是指对图像像素点的处理是在设定的图像模板中进行的,每个像素点的处理均与所选用模板内的其他像素点均有关。
图像增强不是以图像保真为原则,而是通过处理设法有选择地突出便于人或机器分析某些感兴趣的信息,抑制一些无用的信息,以提高图像的利用价值。
3 灰度变换灰度级变换是对图像在空间域进行图像增强的简单而有效的图像处理方法。
当图像由于成像时曝光不足或过度,或成相、记录设备的非线性动态范围太窄等因素,都会产生对比度不足的弊病,使图像的细节分辩不清。
这时如将图像灰度线性扩展,常能显著改善图像的对比效果,这就是灰度变换法。
根据图像降质的原因不同,图像特征不同,采用不同的变换方法。