一种实用的指针式仪表读数识别方法
（ ｃ ｏ ｌｆＥｅｔ ｎｃ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｕ ｉ ｒｉ ＪＥｅｔ ｎｃ ｃｅｃ ａ ｄＴｃｎ ｌｇ ｈｎ ， ｈｎ ｄ １７ １ Ｃ ｉａ Ｓ ｈ ｏ ｏ ｌｃ ｏ ｉＥ ｇｎｅｉ ， ｎｖ ｓｔ ｒ ｎ ｅ ｙｏ ｌ ｒ ｉ Ｓｉｎ ｅ ｎ ｅｈ ｏｏｙｏ ｃｏ ｆＣ ｉａ Ｃ ｅｇ ｕ６ １ ３ ， ｈｎ ）
中 图 分 类 号 ：Ｔ ３ １ Ｐ ９． ４ 文 献 标 志 码 ：Ａ ｄ ｉ １ ． ６ ￣ｉ ｎ１０ —０ Ｘ．０ ０ ．２ ｏ ： ０３ ９ ．ｓ ． ３５ １ ２ １． ０ ５ ９ ｓ ０ １４
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首先对 图像进行预处理 ， 包括 图像 分割 、图像滤 波及膨胀 细化 等步骤 ，其 中采用 了一种 改进的 自适应 中值滤波方 法来改善 图像效 果；然后 用改进的 、双 阂值 的霍夫变换提取 出图像特征信 息，创新性地 利用仪 表表盘刻度与角度 的线性 关系得到指针读数 ，并且对 于指针与整刻度线 重合 的情况进行 了后期校正 。实验 结果表 明，该方法对于指 针角度识别十分有效 ，且具有较 高的精 度和 实时性 ，有很 强的实际应用价值 。 关键词：指针式仪表 ；读数识 别；霍夫 变换
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ａｓｔ ｈ ｄ ｍ ｉ ｃ ｔ ｎ ａ ｄ ｃ ｌ ｒ ｔ ｎ ｏ ｄ ｘ ｉ ｓ ｕ ｎ ， ｏ ｅ ｔ ｏ ｏ ｅ ｄ ｎ ｅ ｏ ｎ ｔ ｎ ｂ ｓ ｄ ｏ ｏ ｔ ｅ ｉ ｅ ｆ ａ ｉ ｎ ａｉ ａ ｉ ｆ ｎ ｅ — ｔ ｍｅ ｔ ａｎ ｖ ｌ ｉ ｏ ｂ ｏ ｉ ｎ ｒ ｍｅ ｈ ｄ ｆ ｒｒ ａ ｉ ｇ ｒ ｃ ｇ ｉ ｏ ａ ｅ ｎ ｉ ｄ ｇ ｔ ｌ ｍａ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｓｐ ｏ ｏ ｅ ． ｉｓｌ ， ｒ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｐ ｒ ｔ ｎ ｏ ｍａ ｅ ｓｄ ｎ ， ｎ ｌ ｄ ｎ ｍａ ｅ ｓ ｇ ｎ ａｉ ｎ ｉｉ ａ ｉ ｇ ｒ ｃ ｓ ｉｇ ｉ ｒ ｐ ｓ ｄ Ｆ ｒｔ ｐ ｅ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｏ ｅ ａ ｉ ｎ ｉ ｇ ｓｉ ｏ ｅ ｉ ｃｕ ｉ ｇ ｉ ｇ ｅ ｍｅ ｔ ｔ ， ｙ ｏ ｏ ｉ ｇ ｌ ｒｎ ，ｉ ｇ ｉ ｏ ｎ ｈ ｎ ｉ ｇ ｅｃ ａ ｄ ａ ｍｅｈ ｄ ｏ ｒ ｖ ｄ ａ ａ ｔ ｅ ｍｅ ｉｎ ｆ ｔ ｒｉ ａ ｏ ｔ ｄ ｔ ｍａ ｅ ｆ ｔ ｉ ｇ ｍａ ｅｄ ｌ ｎ ａ ｄ ｔ ｉ ｎ ｎ ｔ ， ｎ ｔ ｏ ｆｉ ｉ ｅ ｍｉ ｍｐ ｏ ｅ ｄ ｐ ｉ ｄ ａ ｌ ｓ ｄ ｐ ｅ ｏ ｉ ｒ ｖ ｖ ｉ ｅ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｉ ｇ ． ｅ ， ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔ ｆ ｒ ｔ ｎ ｏ ｇ ｓ ｘ ｒ ｃ ｅ ｔ ｈ ｈ ｍａ ｅ Ｔｈ ｎ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｉ ｉ ｏ ｍａｉ ｆ ｍａ ｅ ｉ ｅ ｔ ｔ ｄ ｗｉ ｔ ｅ ｉ ｒ ｖ ｄ ｄ ａ ｒ ｓ ｏ ｄ ｕ ｈ ｔａ ｓ ｏ ｍａ ｉｎ ｓ ｃｎ ｏ ｉ ａ ｈ ｍｐ ｏ ｅ ｕ ｌ ｈ ｅ ｈ ｌ ｓＨｏ ｇ ｎ ｆ ｒ ｔ ， ｔ ｒ ｏ ａ ｄ ｔ ｅｐ ｉｔ ｒｒ ａ ｉ ｇ ｉ ｇ ｔ ｓｎ ｅ ｌ ｅ ｒ ｅ ａ ｉｎ ｈ ｐ ｂ ｔ ｅ ｃ ｌ ｎ ｎ ｌ ｆｉ ｓｒ ｎ ｏ ｎ ｅ ｅ ｄ ｎ ｏ ｉ ｇ ｔ ｎ ａ ｌ ｔ ｓ ｉ ｅ ｗｅ ｎ ｓ ａｅ ａ ｄ ａ ｇ ｅ ｏ ｔｍｎｅ ｔ ｉｌ ｅ ｏ ｕ ｉ ｎ ｒ ． ｄ ｈ ｓ ｕ ｈ ｉ ｒ ｏ ｎ ｎ ａ ｖ ｌｔ ａｙ Ａｎ ｄ ｒ ｏ ａ ｏ ｔ ｅ ｓｔ ａ ｉｎ ｔ ａ ｏ ｎ ｅ ｏ ｎ ｉ ｅ ｉ ｈ ｏ ｅ ｔ ｋ ｌｔ ｏ ｒ ｃ ｉ ｎ ｈ ｓｂ ｅ ｏ ｅ Ｔｈ ｘ ｅ ｉ ｎ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｓｔ ｈ ｉ ｔ ｈ ｔ ｉ ｔ ｒ ｉ ｃ ｄ ｓｗ ｔ ｔ ｅ ｗｈ ｌ ｉ ， ａｅ ｃ ｒｅ ｔｏ ａ ｅ ｎ ｄ ｎ ． ｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｓ ｌ ｈ ｗ ｕ ｏ ｐ ｃ ｈ ｃ ｒ ｓ ｔ ａ ｈ ｌ ｏ ｉ ｍ ｓ ｖ ｒ ａ ｉ ｏ ｈ ｏ ｎ ｅ ｎ ｌ ｅ ｏ ｎ ｔ ｎ ａ ｄ ｈ ｓｈ ｇ ｅ ｒ ｃ ｓｏ ｎ ｅ ｌ ｉ ｅ Ｉ ｈ ｓｓｒ ｎ ｈ ｔｔ ｅ ａ ｇ ｒ ｈ ｉ ｅｙ ｖ ｌ ｆ ｒ ｔ ｅ ｐ ｉ ｔ ｒ ａ ｇ ｅ ｒ ｃ ｇ ｉ ｏ ， ｎ ａ ｉ ｈ ｒ ｐ ｅ ｉ ｉｎ ａ ｄ ｒ ａ ｍ ． ｔ ａ ｔ ｇ ｔ ｄ ｉ ｔ ｏ
第 ３ 第 ４期 ８巷
２１ ０ １年 ４ 月
光 电 工 程
Ｏｐ ｏ Ｅｌｃ ｒ ｎ ｃＥｎ ｎ ｅ ｉ ｇ ｔ — ｅ ｔｏ ｉ ｇｉ ｅ ｒｎ
Ｖｏ ＿ ． Ｏ． ｌ３８ Ｎ ４ Ａｐｒｌ ２０１ ｉ， １
文章编 号 ：１０ — ０ Ｘ（０ ０ — １ ５ ０ ０ ３ ５ １ ２ １）４ ０ ４ — ６ １
一
种 实 用 的指 针 式 仪 表 读 数 识 别 方 法
陶冰 洁 ，韩 佳 乐 ，李 恩
（电子 科 技 大 学 电子 工程 学 院 ，成 都 ６ １３ ） １７ １
Байду номын сангаас
摘 要 ：针 对 指 针 式仪 表 的 判读 和 计 量 校 准 ， 本 文提 出 了一 种新 颖 实用 的 基 于数 字 图像 处 理技 术 的读 数 识 别 方 法 。
指针式万用表使用方法及读数
最全的万用表使用方法一、指针表和数字表的选用：1、指针表读取精度较差，但指针摆动的过程比较直观，其摆动速度幅度有时也能比较客观地反映了被测量的大小（比如测电视机数据总线（SDL）在传送数据时的轻微抖动）；数字表读数直观，但数字变化的过程看起来很杂乱，不太容易观看。
2、指针表内一般有两块电池，一块低电压的1.5V，一块是高电压的9V或15V，其黑表笔相对红表笔来说是正端。
数字表则常用一块6V或9V的电池。
在电阻档，指针表的表笔输出电流相对数字表来说要大很多，用R×1Ω档可以使扬声器发出响亮的“哒”声，用R×10kΩ档甚至可以点亮发光二极管（LED）。
3、在电压档，指针表内阻相对数字表来说比较小，测量精度相比较差。
某些高电压微电流的场合甚至无法测准，因为其内阻会对被测电路造成影响（比如在测电视机显像管的加速级电压时测量值会比实际值低很多）。
数字表电压档的内阻很大，至少在兆欧级，对被测电路影响很小。
但极高的输出阻抗使其易受感应电压的影响，在一些电磁干扰比较强的场合测出的数据可能是虚的。
4、总之，在相对来说大电流高电压的模拟电路测量中适用指针表，比如电视机、音响功放。
在低电压小电流的数字电路测量中适用数字表，比如BP机、手机等。
不是绝对的，可根据情况选用指针表和数字表。
二、测量技巧（如不作说明，则指用的是指针表）：1、测喇叭、耳机、动圈式话筒：用R×1Ω档，任一表笔接一端，另一表笔点触另一端，正常时会发出清脆响量的“哒”声。
如果不响，则是线圈断了，如果响声小而尖，则是有擦圈问题，也不能用。
2、测电容：用电阻档，根据电容容量选择适当的量程，并注意测量时对于电解电容黑表笔要接电容正极。
①、估测微波法级电容容量的大小：可凭经验或参照相同容量的标准电容，根据指针摆动的最大幅度来判定。
所参照的电容不必耐压值也一样，只要容量相同即可，例如估测一个100μF/250V的电容可用一个100μF/25V的电容来参照，只要它们指针摆动最大幅度一样，即可断定容量一样。
指针万用表电压读数方法
指针万用表电压读数方法一、指针万用表的基本认识1.1 指针万用表是个很实用的小工具呢，它就像一个经验丰富的老工匠，能帮我们探测电路中的各种秘密。
表盘上有好多刻度线，就像迷宫一样，但只要熟悉了，就很容易找到我们想要的信息。
1.2 对于电压测量来说，有不同的量程。
这就好比我们去钓鱼，不同大小的鱼得用不同的鱼竿，不同大小的电压也得选合适的量程。
量程选错了，就像小马拉大车或者大马拉小车，都得不到准确的结果。
二、测量前的准备2.1 首先要把指针万用表的指针调到零位。
这就像给士兵整理军容一样，得让指针站好队，这样测量才准确。
如果指针不在零位，就像起跑线上的运动员站歪了，测出来的数据肯定会有偏差。
2.2 然后要把红表笔插到VΩ孔，黑表笔表笔插到COM孔。
这两个表笔就像万用表的两只手，红表笔是探测电压的积极分子，黑表笔则是默默配合的伙伴。
三、测量过程中的读数3.1 当我们把表笔接到被测电压两端的时候，指针就会摆动起来。
这时候我们要根据所选的量程来看对应的刻度线。
如果量程是10V，那我们就看表盘上10V量程对应的刻度。
这就像在图书馆找书，得按照分类找对书架。
3.2 读数的时候要仔细。
指针指到哪里，我们就得像侦探寻找线索一样，精确地读出数值。
有时候指针可能在两个刻度之间，这时候就需要我们估算一下，就像猜谜语一样，根据已有的线索得出一个最接近的答案。
而且要注意，指针万用表的读数是线性的，不像有些电子设备那么精确，但只要我们认真对待，误差也不会太大。
四、特殊情况的处理4.1 如果指针偏转过小，就像一个没吃饱饭的人干活没力气一样，这时候可能是量程选大了。
我们就得像换工具一样，换一个小一点的量程重新测量。
4.2 要是指针偏转过猛，都快打到头了，那就像一个人干活太猛要受伤一样，这是量程选小了。
得赶紧换个大一点的量程，不然可能会损坏万用表。
五、测量后的收尾工作5.1 测量完电压之后，要把表笔从被测电路上取下来。
就像做完工作要把工具收拾好一样，养成好习惯。
指针式万用表使用方法
指针式万用表使用方法指针万用表是由一只灵敏度很高的直流电流表作表头，再加上档位开关、功能电路及表笔组成。
在电子电器检测及维修中是最常用的仪表，其面板主要由刻度盘、档位开关、微调旋钮、插孔及表笔组成。
（1）刻度盘刻度盘用来指示被测量值的大小，它由1根表针和9条刻度线组成。
第1条标有“Ω”字样的为欧姆刻度线。
在测量电阻阻值时查看这条刻度线。
这条刻度线最右端表示的阻值最小，为0，最左端表示的阻值最大，为∞。
在未测量时，表针应指在左端无穷大处。
第3条标有“mA”和“V”字样的为交直流电压和直流电流共用刻度线。
在测量交直流电压和直流电流时都查看这条刻度线。
这条线最左端表刻度示最小值，最右端刻度表示最大值，在这条线下方还标有三组最大值分别是10、50、250的数、当选择不同档位时，要将刻度线的最大值看作该档位最大量程数，其中间标示的刻度也要相应变化读取。
如档位开关置于“50V”档位测量时，表针若指在第3刻度线的最大刻度处，表示此时测量的电压值为50V（而不是10V或250V）。
本表的第2条为交流10V档专用刻度线，识读方法同第3条。
第4条标有“C（μF）”字样的为电容量刻度线。
在测量电容容量时查看此条刻度线。
第5条标有“LV（Ⅴ）”字样的为负载压降性能参数刻度线，该档主要测量非线性器件正反向电压降或稳压值。
如发光二极管、整流管、稳压管等。
— 1 —第6条标有“hFE”字样的为三极管放大倍数刻度线。
在测量三极管放大倍数时查看这条刻度线。
第7条标有“TEMP（℃）”字样的为温度刻度线，本表的测量范围为-20℃~+150℃。
在测量温度时查看这条刻度线。
第8条标有“L（H）50Hz”字样的为电感量刻度线。
在测量电感的电感量时查看这条刻度线。
第9条标有“dB”字样的为音频电平刻度线。
在测量音频信号电平时查看这条刻度线。
（2）档位开关档位开关的功能是选择不同的测量档位。
①标有“OFF”字样的为关机档位。
②标有“ACⅤ~”字样的为测量交流电压档位，分别有10、50、250、500、1000、共5个电压量程。
指针式仪表自动读数动态识别方法
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小值袁用这个最小值替换当前像素 值遥 由于二值图像最小值就是 园袁 所以就是用 园 替换袁即变成了黑色 背景遥 对于指针式仪表袁指针是表 盘中最为突出的特征袁通过设置某 一合理阈值袁使图像中非指针部分 在循环腐蚀处理后被腐蚀掉袁而指 针相关像素点被保留遥 具体实现流 程如图 圆 所示遥 圆 实例分析
步骤 员院获取待识别仪表原图后袁对图像进行预处理袁转换 为灰度图像曰
步骤 圆院进行 糟葬灶灶赠 算子边缘检测计算袁提取图像轮廓曰 步骤 猿院利用模板与待识别图片进行相似度匹配袁找出表盘 在原图像中的位置袁并将表盘从原图中分割出来曰 步骤 源院取出表盘中心进行二值化尧循环腐蚀处理袁得到只 包含指针信息的二值图曰 步骤 缘院对处理后的二值图采用 匀燥怎早澡 线段检测算法检测
指针的获取是自动读数的关键袁 指针的获取通过对二值化
后图像循环腐蚀实现袁腐蚀的原理为二值图像前景物体为白色袁
值为 圆缘缘袁背景为黑色袁值为 园遥 假设原图像中有一个前景物体袁 用一个结构元素去腐蚀原图的过程为院 遍历原图像的每一个像 素袁然后用结构元素的中心点对准当前正在遍历的这个像素袁然
后取当前结构元素所覆盖下的原图对应区域内的所有像素的最
关键词院指针式仪表袁读数识别袁匀怎 矩袁计算机视觉 粤遭泽贼则葬糟贼押栽澡蚤泽 责葬责藻则 责则燥责燥泽藻泽 葬 责燥蚤灶贼藻则 皂藻贼藻则 葬怎贼燥皂葬贼蚤糟 则藻葬凿蚤灶早 凿赠灶葬皂蚤糟 则藻糟燥早灶蚤贼蚤燥灶 皂藻贼澡燥凿熏憎澡蚤糟澡 糟葬灶 葬怎贼燥皂葬贼蚤糟葬造造赠 则藻糟燥早灶蚤扎藻 贼澡藻 责燥蚤灶贼藻则 蚤灶泽贼则怎皂藻灶贼泽 则藻葬凿蚤灶早泽 燥枣 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 泽澡燥燥贼蚤灶早 葬灶早造藻泽援栽澡藻 皂藻贼澡燥凿 葬凿燥责贼泽 凿蚤早蚤贼葬造 蚤皂葬早藻 责则燥糟藻泽泽蚤灶早 葬造早燥鄄 则蚤贼澡皂泽 泽怎糟澡 葬泽 匀怎 皂燥皂藻灶贼 枣藻葬贼怎则藻 泽蚤皂蚤造葬则蚤贼赠 皂葬贼糟澡蚤灶早 葬灶凿 糟赠糟造蚤糟 糟燥则则燥泽蚤燥灶援栽澡藻 责则葬糟贼蚤糟葬造蚤贼赠 葬灶凿 藻枣枣藻糟贼蚤增藻灶藻泽泽 燥枣 贼澡藻 责则燥责燥泽藻凿 皂藻贼澡燥凿 葬则藻 增藻则蚤枣蚤藻凿 遭赠 葬灶 藻曾葬皂责造藻援 运藻赠憎燥则凿泽押责燥蚤灶贼藻则 蚤灶泽贼则怎皂藻灶贼泽熏则藻葬凿蚤灶早 则藻糟燥早灶蚤贼蚤燥灶熏澡怎 皂燥皂藻灶贼熏糟燥皂责怎贼藻则 增蚤泽蚤燥灶
仪表识别算法概述
一、指针式仪表识别概述指针式仪表识别是主要针对指针式仪表，这是一个通过视频图像对工业仪表识别进行自动识别和校准的系统。
主要难点有：(1)一是仪表的种类非常的多；(2)二是对高精密仪表的识别。
本系统能对大量不同类型的指针式仪表进行识别，也能针对高精密度仪表进行识别和校准。
本公司可以针对不同类型的仪表提供基于图像识别的技术。
整个工业仪表采用图像识别的流程是：采用一些特殊的方法来完成有效区域筛选以及仪表的指针定位，根据表盘中心到指针回转中心的连线与子表盘0 刻度线的夹角等特征，计算出子表盘0 刻度线与指针指向线段的夹角，进一步识别并判读出指针读数。
实验结果表明，该定位及识别算法计算简单，具有较高的准确率，克服了表盘随机角度倾斜对读数识别算法的影响。
流程图如下高精密度圆形指针式仪表校准流程图二. 指针式仪表识别SDK该请求用于检测一张指针式仪表图片的指针指示数字。
即对于输入的一张图片（可正常解码，且长宽比适宜），输出图片的仪表指示数字到excel文档中。
三、液位式仪表识别概述具体步骤如下：1)采集液位仪表图像信息，获得第一仪表图像，第一仪表图像为包含液位线、液位线上方一个刻度线数字以及液位线下方一个刻度线数字的液位仪表区域图像。
2)利用中值滤波算法对第一仪表图像进行去噪，获得第二仪表图像。
3)对步骤2)中得到的第二仪表图像进行倾斜校正，获得第三仪表图像。
4)对步骤3)中得到的第三仪表图像进行液位线检测。
具体包括步骤bl)和b2)：bl)将第三仪表图像从RGB 颜色空间变换到YCrCb 颜色空间，提取出Cb 空间图像，并对Cb 空间图像进行二值化，获得第四仪表图像。
b2)对第四仪表图像的各连通域进行标记，并绘制各连通域的最小外接矩形，各最小外接矩形中高度与宽度之比最大的那个矩形即为液柱的最小外接矩形。
获取液柱的最小外接矩形的四个端点纵坐标值，设左上角端点或右上角端点所对应的纵坐标h0，其中，第四仪表图像的坐标系原点为第四仪表图像左上角，则第四仪表图像高度hmax与h0之间的差值Δh＝hmax-h0即为液位线高度。
变电站指针式仪表检测与识别方法
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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