خواندن خودکار سنجه های عقربه ای در محیط های ترکیبی با استفاده از برجستگی بصری
چکیده
این مقاله یک روش تفسیر خودکار را براساس برجستگی بصری برای خواندن سنجه‌های عقربه‌ای در محیط‌های ترکیبی معرفی می‌کند. درمقایسه با روش‌های دستی، این روش از پردازش تصویر و تکنیک‌های خودکار استفاده می‌کند که مشکلات ناشی از قضاوت انسانی مانند کارآمدی پایین، فردزدگی و همچنین دقت نامناسب را ندارد. نخست، یک مدل عامل ناهمگونی پیکسل موضعی (LPIF) ایجاد می‌شود تا برجستگی بصری مکان سنجه‌ی عقربه‌ای را در تصویر بهتر کند. پس از دودویی‌کرن تصویر ، برای تشخیص مکان تقریبی عقربه از آشکارگر هاف دایره‌ای استفاده می‌شود. در ناحیه‌ی منتخب تصویر، عقربه‌ی واقعی سنجه‌ی عقربه‌ای، خطی راست است که بیشترین طول را دارد. درنتیجه، از تبدیل هاف خطی استفاده می‌شود تا مکان دقیق عقربه‌ی سنجه به‌دست بیاید. در گام آخر، درجه‌‌ای که سنجه نشان می‌دهد از روی زاویه‌ی عقربه‌ی آن محاسبه می‌شود. آزمایش‌ها نشان می‌دهند که این روش روی هر نوع سنجه‌ی عقربه‌ای به‌خوبی جواب می‌دهد. و رویه‌ي خودکار پیشنهادشده نه‌تنها در هزینه‌ي کار باعث صرفه‌جویی می‌شود، راه‌حل خوبی برای تهدید‌های جانی در محیط‌های خطرناک است.
۱- مقدمه
امروزه، سنجه‌های عقربه‌ای به‌صورت گسترده‌ای در صنایع تست و کنترل استفاده می‌شوند. سنجه‌ی تراکم بار یا فشارسنج، سنجه‌ی خاموش‌گر روشنایی، سنجه‌ی سطح روغن، دماسنج روغن، ادوات خودرو و... مثال‌هایی از آن هستند. سنجه‌های عقربه‌ای مزیت‌های فراوانی دارند، ازجمله: ساختار ساده، هزینه‌های نگهداری کم، مقاومت در برابر تداخل‌های الکترومغناطیسی، دقت بالا و.... بااین‌حال، سنجه‌های عقربه‌ای هیچ رابط کابلی ندارد. بنابراین، شمار بسیاری از سنجه‌های عقربه‌ی نیاز دارند که انسان بر آن‌ها نظارت داشته باشد. چنین فعالیت دستی، پس از یک روز کاری بلند و خستگی فیزیکی زیاد اغلب به بهره‌وری پایین، فردزدگی و تشخیص نامناسب منتهی می‌شود. علاوه‌براین، موارد خطرناکی هست که نمی‌توان برای خواندن سنجه‌ی عقربه‌ای از مشاهده‌ی انسان استفاده کرد. بنابراین ایجاد کردن سیستمی برای خواندن سنجه‌ی عقربه‌ای به‌صورت خودکار بسیار مهم است.
۴- نتیجه‌گیری
این مقاله روشی برای خوانده سنجه‌های عقربه‌ای به‌صورت خودکار معرفی می‌کند. روش پیشنهادشده به‌وسیله‌ی LPFI مشکلات پس‌زمینه‌ي پیچیده و درخشندگی متعادل را برطرف می‌کند. از آشکارساز هاف دایره‌ای برای تشخیص مکان تقریبی دایره‌ي عقربه‌دار استفاده می‌شود سپس آشکارساز هاف خطی عقربه را تشخیص می‌دهد. و در گام آخر، از روی مکان عقربه، درجه‌ی سنجه محاسبه می‌شود. نتایج آزمایش‌ها صحت روش پیشنهادی برای خواندن سنجه‌ی عقربه‌ای را تأیید می‌کند. در آینده می‌توانیم برای افزایش سرعت و بهره‌وری، از روش تحلیل چند مقیاسی استفاده کنیم.
Abstract
This paper presents an automatic interpretation method for pointer-type meter reading from complex environment based on visual saliency. Compared with the manually based methods, the proposed approach is based on image processing and automatic technique, avoiding the problems of low efficiency, high subjective, as well as inaccurate precision that are caused by manual judgement. Firstly, a localized pixel inhomogeneity factor (LPIF) model is developed to improve the visual saliency of the pointer-type meter region. After binarization, the Hough circle detector is utilized to locate the approximate pointer region. In the candidate image region, the true pointer-type metre indicator is considered as the straight line with maximum length. Therefore, the Hough line transform is used to locate the precise pointer-type metre indicator. In the final step, the scale of metre-type meter reading is obtained by calculating the angle of pointer indicator. Experiments demonstrate that the proposed method is very effective on all kinds of pointer-type meter readings. And the proposed automatic scheme not only greatly economizes the labor cost, but also deals with life-threatening issues in dangerous environment.
1. Introduction
Nowadays, pointer-type meter has been widely used in test and control industries. Typical examples include pressure density meter, lightning arrester meter, oil level gauge, oil temperature gauge, and automobile instrument, etc. Pointer-type meter has many advantages, such as simple structure, low maintenance cost, strong resistance to electromagnetic interference, and high precision, etc. However, pointer-type meter generally has no cable interface. Hence, quite a large number of pointertype meters data heavily depend on human observation. After a long labouring time, such manual work often lead to low efficiency, high subjectivity and unfair calibration bias that are caused by heavily physical exhaustion. Moreover, there are some dangerous occasions that cannot use human observation for pointer-type meter reading. Thus, it is of great significance to develop an automatic reading scheme for pointer-type meter.
4. Conclusions
This paper proposes a method of reading pointer-type meter automatically. Through the improved LPIF model, the proposed method settles the problems of complicated background and unequal illumination. The Hough circle detector is used to locate the approximate region of the pointer dial, then the Hough line detector is utilized to find out the pointer indicator. And at the final step, we calculate the reading numbers from the point scale. The experimental results validate that the proposed algorithm is adequate for the reading of pointer-type meter in terms of accuracies. In the future, we can use the multi-scale analysis method to improve the speed and efficiency.
چکیده
۱- مقدمه
۲- روش
۲-۱- پیش‌پردازش تصویر
۲-۲- مکان دایره‌ی عقربه‌دار
۲-۳- تشخیص عقربه
۲-۴- محاسبه درجه
۳- نتایج آزمایش
۴- نتیجه‌گیری
Abstract
1. Introduction
2. Methodology
2.1. Image preprocessing
2.2. Round Dial Location
2.3. Pointer Detection
2.4. Scale Calculation
3. Experimental Results
4. Conclusions
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه