变电站指针式仪表检测与识别方法
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d e t e c t i o n a n d r e c o g n i t i o n me t h o d .F i r s t ,me t e r l o c a t i o n w i t h i n c u r r e n t v i s u l a f i e l d i s o b t a i n e d t h r o u g h a c o n v o l u t i o n a l n e u r l a n e t wo r k
该方法可自动检测仪表目标位置并根据检测结果调整相机的状态不依赖于预先获取的高质量图像可通过目标检测定位与畸变消除主动获取高质量图像避免了前期复杂的仪表位置测量与相机标定工作可以在不同变电站中方便的迁移部署满足实际应用的需求
仪 表 学 报
C h i n e s e J o u na r l o f S c i e n t i ic f I n s t r u me n t
自动读数方法 的研 究大多基于预先获取到 的高质量 图像 , 其中仪表 目标 位于 图像 中央且 占比较大 , 仪表表盘 与相机平 面平行 , 这需要 大量预先的仪表测量与相机标定工作 , 不 能满 足实际电站环境下 的使用要求 。为解决上述 问题 , 提 出了一种完整 的变 电 站指针式仪表 的 自动检测 与识别 方法。首先利用卷积神经 网络模 型检 测 当前视 野下仪表 目标 的包 围框位置 , 计算其 距离视野 中央 的偏离值 与图像 占比, 据此调整相机位置 和缩放倍数 。通 过透视变换消除表盘平面与相机平面偏差造成 的仪 表图像 畸变 ,
Vo L 3 8 No .1 1
2 0 1 7年 1 1月
NO V .2 0 1 7
变 电站指 针 式仪 表 检 测 与 识别 方 法
邢浩强, 杜 志岐 , 苏
( 中国北方车辆研究所 北京
波
1 0 0 0 7 2 )
摘
要: 受限于复杂 的电磁环境 , 变电站 中的大量模拟式仪表 需要 人工读取 示数 , 不利 于变 电站 自动化 管理 。而 目前针对仪 表
通过霍夫变换检测仪表 的表盘 与指针 , 完成仪表读数识别 。变 电站实 际测试 实验 结果表 明 , 本方 法最大读 数误差仅 为 1 . 8 2 %, 对于复杂背景下多类别仪表 的 自动检测与识别任务具有 良好 的准确性 与稳定性 , 可满足变 电站实际应用需求 。
关键词 :指针式仪表 ; 检测 与识别 ; 卷积神经 网络 ; 计算机视觉
Ab s t r a c t : T h e r e a r e a l a r g e n u mb e r o f a n a l o g y me t e r s d u e t o c o mp l e x e l e c t r o ma g n e t i c e n v i r o n me n t i n t r a n s f o r me r s u b s t a t i o n a n d t h e s e me t e r s n e e d ma n u a l r e a d i n g,w h i c h ma k e s i t d i f i f c u l t t o a u t o ma t e d ma n a g e t r a n s f o r me r s u b s t a t i o n .C u r r e n t l y ,mo s t me t e r a u t o ma t i c r e a d i n g me t h o d s r e l y o n p r e — a c q u i r e d h i g h q u li a t y i ma g e ,i n wh i c h me t e r t a r g e t s a r e b i g i n s i z e a n d l o c a t e i n t h e mi d d l e a n d s u r f a c e o f me t e r i s p a r ll a e l wi t h t h e c a me r a .T h i s n e e d s l o t s o f p r i o r me t e r me a s u r e me n t a n d c a me r a c li a b r a t i o n,wh i c h f a i l s t o me e t t h e r e q u i r e me n t s o f a c t u a l u s e i n t r a n s f o r me r s u b s t a t i o n .I n o r d e r t o s o l v e t h e p r o b l e m me n t i o n e d,t h i s p a p e r p r e s e n t s a c o mp l e t e me t e r
中 图分 类 号 :T P 3 9 1 . 4 T H 1 6 1 文献 标 识 码 : A 国家 标 准 学科 分 类 代码 : 5 2 0 . 2 0
De t e c t i o n a nd r e c o g n i t i o n me t ho d f o r p o i n t e r - t y pe
me t e r i n t r a ns f o r me r s ubs t a t i o n
Xi n g Ha o q i a n g, Du Zh i q i , Su Bo
( C h i n a N o r t h V e h i c l e R e s e a r c h I n s t i t u t e , B e i n g 1 0 0 0 7 2, C h i n a )