检索结果-南通市图书馆

作者：贺仕昌国家海洋局第三海洋研究所

学位级别：硕士

利用第25-28次中国南极科学考察航次采集的大气气溶胶样品，采用气相色谱测定了样品中有机氯农药的含量，对四次南极考察航线上大气有机氯农药的化学组成、含量变化和可能来源进行分析，并计算大气有机氯农药的干沉降通量，对于了解有... 详细信息

利用第25-28次中国南极科学考察航次采集的大气气溶胶样品，采用气相色谱测定了样品中有机氯农药的含量，对四次南极考察航线上大气有机氯农药的化学组成、含量变化和可能来源进行分析，并计算大气有机氯农药的干沉降通量，对于了解有机氯农药在全球大气的迁移转化有极其重要的意义。主要研究结果如下：（1）在第25-28次中国南极科学考察航线上，主要检测到的大气有机氯农药有以下几种：-HCH，β-HCH，-HCH，γ-HCH，艾氏剂，环氧七氯、p,p’-DDE，狄氏剂，p,p’-DDD，p,p’-DDT，其他有机氯农药没检出或含量很低。（2）四次南极考察航线检测出的大气有机氯农药化学组成变化不大，然而在南大洋航段，大气有机氯农药均呈现逐年下降趋势。（3）四次南极考察航线的南大洋航段-HCH/γ-HCH比值均大于1，但是却小于传统工业HCHs中a-HCH/γ-HCH（3-7）值，证实有γ-HCH源输入。（4）四次南极考察航线中南大洋段p,p’-DDT/p,p’-DDE的比值均小于1，反映了没有新鲜DDT源的输入或历史源DDT远远大于新DDT源，这与在南半球国家大多都禁止生产及使用DDT有很大的关系。 (5)在南大洋大气中，有机氯农药浓度虽然很低，但是由于南大洋面积之大使得南大洋大气颗粒物中有机氯农药的干沉降通量不容忽视。 (6)四次南极考察航线大气中有机氯农药干沉降通量呈现逐年下降趋势，其中第25次南极航次南大洋航段大气DDTs干沉降通量可达14670.8kg year-1，第28次南极航次南大洋航段下降至5902.6kg year-1，对于其他几种有机氯农药通量，数值也不容忽视。

关键词：南极科考海洋气溶胶有机氯农药干沉降通量

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基于视频图像的瞳孔定位算法研究

基于视频图像的瞳孔定位算法研究

作者：谢波中国计量学院

学位级别：硕士

随着人机交互领域相关技术的发展,视线跟踪技术得到了广大研究人员的重视。视觉是人类获取环境信息以及感知和认识客观世界的主要渠道。人类视觉注意在空间中的三维位置称为注视点(point of gaze),它的变化反映了人的注意力、兴趣、情... 详细信息

随着人机交互领域相关技术的发展,视线跟踪技术得到了广大研究人员的重视。视觉是人类获取环境信息以及感知和认识客观世界的主要渠道。人类视觉注意在空间中的三维位置称为注视点(point of gaze),它的变化反映了人的注意力、兴趣、情感等变化。精确定位瞳孔是视线跟踪研究中的重要部分。瞳孔图像中存在较多客观干扰因素以及成像瞳孔的变形等问题,制约了定位的准确性,从而影响注视点系统的定位精度和稳定性。本文从快速有效地去除噪声点和提高瞳孔定位精度角度出发,利用图像中特征点的位置和梯度信息,提出了一种结合区域投票和模型约束的瞳孔定位算法。主要研究内容如下:第一,人眼部位检测和定位是瞳孔定位的前期工作。在采集到测试者视频图像之后,采用Adaboost算法用于人脸检测和定位,然后根据人脸“三庭五眼”的布局来确定人眼部位,从而为后期的瞳孔定位奠定基础。第二,详细阐述了本文提出的一种结合区域投票和模型约束的瞳孔定位算法。该算法首先利用改进的星射线算法提取边缘点,接着结合梯度特征进行区域投票,阈值分割出高投票值的瞳孔大致区域及其质心,依据边缘点到质心的距离值分布规律提取出内点,然后通过模型约束算法迭代优化内点,从而准确定位瞳孔位置。第三,使用本文提出的算法对人眼数据库中的图像进行了瞳孔定位。从算法的定位准确度和时间复杂度方面,将定位结果和其他三种瞳孔定位算法进行比较,并具体分析了这些算法的优缺点。第四,介绍了瞳孔检测试验平台的搭建,包括硬件平台和软件平台,重点介绍了在程序调试过程中开源跨平台的图像可视化调试器设计。实验表明,该算法具有较强的鲁棒性,对变形瞳孔与被眼睑遮挡的瞳孔亦具有较好的定位效果,并且速度较快,满足注视点系统定位精度和实时性的要求。

关键词：瞳孔定位区域投票模型约束梯度特征图像可视化

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基于事件流数据的交通目标检测算法研究

基于事件流数据的交通目标检测算法研究

作者：许璐钧中国计量大学

学位级别：硕士

随着高级辅助驾驶的发展,对低延迟、数据传输量小等需求不断提高,智能交通领域正面临越来越多的挑战。事件相机的出现,为目前机器人、车辆辅助驾驶以及相关人工智能方面的应用提供了一种全新的解决方案。论文以车道线、行人的动作作为... 详细信息

随着高级辅助驾驶的发展,对低延迟、数据传输量小等需求不断提高,智能交通领域正面临越来越多的挑战。事件相机的出现,为目前机器人、车辆辅助驾驶以及相关人工智能方面的应用提供了一种全新的解决方案。论文以车道线、行人的动作作为研究对象,从事件流数据的角度出发,设计和实现交通目标检测算法,目的是提高算法的识别效率和检测质量。本论文研究的主要内容包括:(1)通过查阅相关文献了解车道线检测、动作识别的国内外研究现状,并且综述事件流在交通目标检测方面的研究与应用。根据事件流数据的特性,提出三种转换事件帧的编码方式。(2)车道线检测方法研究对比分析。首先介绍基于霍夫变换和基于特征点聚类的传统车道线检测方法,针对传统方法存在计算效率不高、鲁棒性低的问题,提出一种基于AER(Address Event Representative)数据的车道线检测方法,并设计相应的对比实验进行验证,表明该方法在四种场景下综合检测率97.05%和平均每帧运行时间18.24毫秒。(3)行人的动作识别方法的分析研究。针对传统形状特征存在识别准确率不高的问题,提出基于空间多特征的动作识别方法,测试表明加入三种运动特征后,相比于单一形状特征的准确率有所提高;制作人体动作数据训练集,设计一种直接处理事件流数据的网络结构,进行识别模型训练,该方法对九种动作的识别准确率为91.3%。(4)通过对车道线检测、动作识别方法的定性和定量分析,本文充分利用高时间分辨率的稀疏事件流数据,在保证高准确率的前提下,所提出方法的实时性更优于基于传统相机的相关算法。

关键词：事件流车道线检测动作识别交通目标

中国第27次南极考察航线和普里兹湾N2O分布特征研究

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中国第27次南极考察航线和普里兹湾N2O分布特征研究

作者：张介霞国家海洋局第三海洋研究所

学位级别：硕士

在中国第27次南极科学考察期间，利用雪龙号极地考察船对所经海域及普里兹湾站位进行NO采样观测，并运用新型CTC顶空自动进样器，结合半导体制冷在线除水技术，采用改进的静态顶空方法测定海水中NO浓度，分析航线和普里兹湾NO分布特征... 详细信息

在中国第27次南极科学考察期间，利用雪龙号极地考察船对所经海域及普里兹湾站位进行NO采样观测，并运用新型CTC顶空自动进样器，结合半导体制冷在线除水技术，采用改进的静态顶空方法测定海水中NO浓度，分析航线和普里兹湾NO分布特征、海气通量及其影响因素。研究结果表明： 1、航线表层海水中NO的浓度变化范围为5.6～18.1nM之间，饱和度异常值(SA)为-9.9%～25.6%之间，其浓度的水平分布总体呈现随纬度的增加而增加的趋势，存在明显的空间分布特征。研究显示，NO分布与海水表面温度(SST)有显著地相关性(R2=0.9845)，饱和度异常分析结果表明，存在其它因素引起的表层海水NO浓度对平衡值的偏离，如人为活动的影响等;研究区域存在由饱和到不饱和的南向变化过程，并以亚热带锋面(STF)为界，STF以北饱和度异常值>0，显示出过饱和状态，其原因可能由于STF以北次表层硝化过程较强，从而促使表层海水相对富含NO;而STF以南呈现不饱和特征，此不饱和特征的形成可能是由夏季期间融冰水的稀释而造成的层化作用影响的结果。然而，具体的驱动机制能有待进一步研究。 2、普里兹湾表层水均处于不饱和状态，这可能是受到融冰水输入，太阳辐射及、Ekman北向运移的协同作用，强烈的层化作用阻碍了次表层水体与夏季表层水之间的物质交换过程，从而使普里兹湾表层水显示出大气NO汇的特征。以普里兹湾陆堑为界(～66.8°S)，NO的分布特征存在湾内较低，湾外较高的现象。湾内除了IS01站在75m和底层出现过饱和现象外，普里兹湾湾内整体为不饱和状态，这种不饱和状态应该是由于陆架水、冰架水在结冰和融冰相互作用，以及过冷却水形成的结果。湾外饱和度异常值大部分处于10%以上，浓度范围为17-24nM之间，绕极深层流(CDW)的涌升可能携带高浓度的NO水体或本地产生或两者共同作用可能是导致NO过饱和的原因。 3、结合现场溶解氧和营养盐尤其硝酸盐数据。根据△NO与AOU之间的相关性，引入N(N=[N3-]+[N2-]+[N4+]-16×[PO43-]+2.9)分析了普里兹湾水体NO形成机制。根据NO浓度及饱和度异常值最高值层位相对应的N可将普里兹湾不同区域NO形成机制区分为两种可能类型：1)硝化过程主控;2)硝化过程反硝化过程共同作用。 4、根据实时风速和测得的表层海水中N2O浓度计算走航表层海水N2O通量，热带区域范围为-1.0～14.0μmol md，南大洋为-17.0～1.0μmol md，普里兹湾表层海水通量范围为-11.7～0.3μmol md，粗略估算南大洋夏季海-气通量为约-0.5TgN，结果显示在调查期间南大洋印度洋扇形区为大气N2O的汇。

关键词：氧化亚氮(N2O) 饱和度异常值(SA) 海-气通量普里兹湾南大洋

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摩托车仪表图像自动检测方法研究

摩托车仪表图像自动检测方法研究

作者：张鼎中国计量学院

学位级别：硕士

摩托车仪表是摩托车中不可缺少的组成部分,作为驾驶员在驱车过程中获取摩托车机能信息的重要渠道,仪表功能的完备情况将直接影响驾车的安全性和正确性。随着生产自动化的提高,机器视觉技术将逐步应用到摩托车仪表检测中,克服传统人工目... 详细信息

摩托车仪表是摩托车中不可缺少的组成部分,作为驾驶员在驱车过程中获取摩托车机能信息的重要渠道,仪表功能的完备情况将直接影响驾车的安全性和正确性。随着生产自动化的提高,机器视觉技术将逐步应用到摩托车仪表检测中,克服传统人工目视检测过程中诸如人眼的检测精度有限、检测效率不高等缺点,加快检测速度。通过查阅机器视觉生产自动化以及机器视觉应用于仪表检测的相关文献,对摩托车仪表检测的软件系统以及外围硬件设备做了系统地分析,包括仪表的控制方法、摄像机的选型。图像处理算法是本文的研究重点。首先要对摄像机采集的图像进行预处理,包括图像灰度化、阈值分割、形态学变换、查找轮廓等,将目标前景与背景分割开,提高了后续图像处理的稳定性。之后分类研究了摩托车仪表各个功能的相关图像处理算法的理论和具体实现方法,包括指针角度、液晶屏数字、液晶屏段式油量、LED指示灯,其中指针所指向刻度的识别方法、液晶屏数字的分割和识别流程、LED指示灯颜色识别是本文摩托车仪表图像处理算法的重点。每一个检测项目所需要的检测内容和检测要求都是根据仪表生产商的实际需求。本课题研发的上位机软件系统将图像处理算法融入其中,控制整个检测系统的运行,通过软件界面直观地显示仪表检测过程中所有状态信息。利用配置文件将检测项目的检测参数以及检测结果存储,配置文件结构合理,方便仪表检测的管控。本文所提出的摩托车仪表图像处理方法,具有较多创新之处,经过大量反复实验,证明该方法满足了实际生产需要,对提高仪表检测自动化具有实际意义。

关键词：摩托车仪表机器视觉总体最小二乘法穿线法 HSV颜色空间

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基于毫米波雷达微多普勒特征的人体动作识别

基于毫米波雷达微多普勒特征的人体动作识别

作者：丁晨旭中国计量大学

学位级别：硕士

人体动作识别技术在安防监控、医疗健康、人机交互等领域有着十分广泛的应用,备受学术界及工业界的关注。相较于传统的视觉传感器及可穿戴式传感器,雷达传感器拥有全天候特性和高穿透特性,且能保障用户的个人隐私,因此研究基于雷达的人... 详细信息

人体动作识别技术在安防监控、医疗健康、人机交互等领域有着十分广泛的应用,备受学术界及工业界的关注。相较于传统的视觉传感器及可穿戴式传感器,雷达传感器拥有全天候特性和高穿透特性,且能保障用户的个人隐私,因此研究基于雷达的人体动作识别技术具有重要的意义。本论文基于毫米波雷达传感器,主要从人体动作仿真分析、实测动作数据采集与处理、单一动作识别以及连续动作识别四个方面开展对人体动作识别算法的研究,具体工作如下:(1)人体动作仿真分析。基于人体骨骼模型,通过在相应的仿真场景下模拟人体执行特定动作的整个过程,分析人体运动对雷达回波信号的影响,并利用时频分析方法从回波信号中提取微多普勒特征。通过探究9类人体日常动作微多普勒特征间的相似性及差异性,证实了微多普勒特征可作为区分人体日常动作的依据,为后续对实测动作的研究奠定了理论基础。(2)实测动作数据采集与处理。结合雷达硬件选取、雷达参数设置、实验场景布置及实测动作描述四个方面搭建了人体动作数据采集平台。鉴于传统时频分析方法在处理雷达实测数据时会出现能量弥散现象,采用RDM(Range Doppler Map)速度维投影法来逐帧构建微多普勒时频图,并对该方法进行了可行性分析。最后,设计并开发了一款可用于实时雷达数据采集及微多普勒特征可视化呈现的上位机软件,为后续研究的开展提供动作数据。(3)提出了一种基于微多普勒特征的人体单一动作识别方法。该方法基于雷达实测数据,于微多普勒时频图中提取具有实际物理含义或抽象意义的11种微多普勒特征矢量,继而以贝叶斯超参数调整优化后的支持向量机为分类器,分析各特征矢量以及特征矢量组合对分类准确率的影响,最终筛选得到最佳特征矢量组合以用于人体动作识别。实验结果表明,从微多普勒时频图中所提取的各特征矢量皆可直观地描述微多普勒特征,且利用最佳特征矢量组合来对已知个体和未知个体的9类动作进行识别,识别准确率分别高达96.06%和91.44%。(4)提出了一种基于微多普勒特征的连续人体动作识别策略。该策略以改进后的Faster R-CNN模型为核心,以连续动作微多普勒时频图或视频为输入,借助Faster R-CNN网络强大的目标检测能力对连续动作序列中各单一动作对应的微多普勒特征进行识别,并设置特定规则来对预测框信息进行输出,通过处理预测框信息来得到各动作在序列中的起止时刻及其对应的动作类别。实验结果表明,修改主干网络及调整RPN网络中的锚框大小可使Faster R-CNN模型的m AP(mean Average Precision)分别提升1.05%及0.55%。基于改进Faster R-CNN的连续人体动作识别策略可准确地得到各类连续动作序列中各个时段下对应的动作信息,且其平均准确率可达92.14%。最后,进一步探究了特征级噪声和信号级噪声对检测结果的影响,证实了本策略具有良好的鲁棒性。

关键词：毫米波雷达人体动作识别微多普勒机器学习

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远距离3维注视点标定与视线追踪方法研究

远距离3维注视点标定与视线追踪方法研究

作者：段承杰中国计量大学

学位级别：硕士

注视点估计,或称视线追踪,是一种估计人眼视线落点,即人眼朝哪里看的技术,可分为2维注视点估计与3维注视点估计。2维注视点一般为电脑屏幕上的注视点,用于人机交互与网页分析等。3维注视点为3维空间中的视线落点,可用于安全辅助驾驶等。... 详细信息

注视点估计,或称视线追踪,是一种估计人眼视线落点,即人眼朝哪里看的技术,可分为2维注视点估计与3维注视点估计。2维注视点一般为电脑屏幕上的注视点,用于人机交互与网页分析等。3维注视点为3维空间中的视线落点,可用于安全辅助驾驶等。3维注视点估计可在2维注视点估计的基础上,通过双目视线相交的方式计算得到。本文主要研究内容如下:（1）研究对比各种瞳孔定位方法及眼部特征点提取方法,包括基于亮暗瞳效应、基于CNN模型和基于模板匹配等方法并进行实验验证。瞳孔轮廓检测采用星射线算法,并采用RANSAC算法和最小二乘法进行瞳孔椭圆拟合,获得瞳孔中心坐标。（2）研究从眼部特征点到2维注视点的映射方法,包括二阶非线性多项式映射法与BP神经网络映射法。设计网络结构,拍摄眼部数据制作训练集,进行映射模型训练。最后编写标定与图像处理程序,进行屏幕2维注视点的实时计算与注视路径显示测试。（3）研究基于双目视线相交的3维注视点估计。针对眼球光心3维坐标不易测量的问题,提出一种通过注视前后可移动的标定平面实现眼球光心坐标获取的标定方法,并设计和搭建相应的标定装置。针对3维注视点距离方向估计值存在较大抖动的情况,提出一种数据滤波与Z平面截取修正法来减小误差。在30～50 cm的测试距离内,3维注视点角度误差0.7°,欧式距离误差17.8 mm。（4）研究更远距离情况下的3维注视点估计。双目视线随着注视距离的增加而趋于平行,此时很难计算出准确的视线交点。提出一种借助毫米波雷达检测场景物体信息用于辅助3维注视点估计的方法。同时,提出一种通过可移动标定物形成虚拟标定平面的方式实现大空间下的平面注视点标定方法。最后设计和搭建实验装置,编写对应的上位机实验软件。在4～10.2 m的测试距离内,3维注视点角度误差0.9°,欧式距离误差130 mm。

关键词： 2维注视点 3维注视点注视标定双目视线相交雷达辅助估计

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基于头部姿态补偿的注视点定位算法研究

基于头部姿态补偿的注视点定位算法研究

作者：夏学海中国计量大学

学位级别：硕士

近年来,随着科学的发展和技术的进步,注视点定位技术得到广大研究人员的重视。人眼视线投射在空间中的三维位置叫注视点。注视点包含着人类感知客观世界的大量信息,如情感变化,注意力等方面。能够准确地估计注视点位置是获取这些信息的... 详细信息

近年来,随着科学的发展和技术的进步,注视点定位技术得到广大研究人员的重视。人眼视线投射在空间中的三维位置叫注视点。注视点包含着人类感知客观世界的大量信息,如情感变化,注意力等方面。能够准确地估计注视点位置是获取这些信息的关键。在常见的基于图像的二维注视点定位算法中,注视点定位的准确性很大程度上受头部姿态的影响。所以,本文从提高注视点估计准确性的角度出发,将复杂头部姿态表示为三维姿态角进行估计,并提出结合头部姿态角度补偿的注视点估计算法。主要内容如下:第一,头部姿态的估计主要由主动外观模型和比例正交投影迭代变换算法两部分组成。首先,本文采用基于模型的主动外观模型算法对2D图像集上的人脸特征点进行训练,拟合。该算法在模型的拟合过程中对人脸部位的特征点位置的进行实时定位跟踪。其次,在人体头部三维刚性模型上取点,选择与主动外观模型人脸特征点对应位置的等效3D点。通过比例正交投影迭代变换算法对人体头部模型进行姿态估计。第二,采用深度学习技术,利用卷积神经网络的卷积核、权值共享、下采样等特点,对人脸图像进行由低层到高层特征学习,通过激活函数优化头部姿态网络输出,通过多次反馈计算,减小网络误差。该算法的训练结果有效降低了姿态角度的误差,并在表情,光照等环境下具有较强鲁棒性。第三,在获取头部姿态后,在红外光源环境下,采用瞳孔中心角膜反射方法进行注视点估计,加入头部姿态参数进行矫正补偿。最后通过实验对比加入补偿算法前后的准确度。实验表明,算法能够较为准确地估计出头部姿态,加入补偿算法后,注视点估计精度明显提高,能够满足视线追踪系统对注视点定位精度的要求。

关键词：注视点估计主动表现模型卷积神经网络头部姿态补偿

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车载毫米波雷达中频信号处理算法研究

车载毫米波雷达中频信号处理算法研究

作者：杨健中国计量大学

学位级别：硕士

近年来,随着中国经济的发展,人们对汽车的需求逐渐增强,高级驾驶辅助系统和自动驾驶技术越来越受到政府的支持、科研机构的重视和大中小企业的青睐。车载毫米波雷达作为其中重要的传感器,研究其中频信号处理算法具有重要意义。本论文以... 详细信息

近年来,随着中国经济的发展,人们对汽车的需求逐渐增强,高级驾驶辅助系统和自动驾驶技术越来越受到政府的支持、科研机构的重视和大中小企业的青睐。车载毫米波雷达作为其中重要的传感器,研究其中频信号处理算法具有重要意义。本论文以调频连续波（FMCW）和调频中断连续波（FMICW）两种波形作为研究对象,研究出一套检测精度高、实时性好、系统鲁棒性强的雷达中频信号处理算法,主要从信号去噪、测距测速以及角度估计几个方面开展研究:第一,实际雷达回波信号中会混有机械噪声、热噪声等多种类型的噪声。为消除雷达回波信号中混叠的噪声以提高信噪比,本文提出了一种基于经验模态分解（EMD）、小波阈值和瞬时半周期准则的去噪算法。首先将含有噪声的信号经EMD分解为若干个本征模态函数（IMF）分量,再根据信号和噪声的分布特点引入瞬时半周期准则筛选出有用信号和噪声占主导的IMF集合,对噪声占主导的IMF分量进行小波阈值去噪,有效信号占主导的IMF分量不做处理,最后重构各阶IMF分量可得到去噪后的信号。第二,研究FMICW技术在车载雷达中的应用。指出调频连续波雷达使用收发互异天线可能导致发射机能量泄露使得接收机过载问题,重点分析了使用单一开关频率的FMICW雷达在车载应用中出现杂散尖峰的问题。本论文使用一种基于多个开关频率的交错算法,在多个频谱上每个频率位置做最小化可在频域中直接消除杂散尖峰,给出选择多个开关频率的选取要求,并分析该算法对回波信号信噪比的影响。第三,研究角度估计算法。讨论当前常用的角度估计算法原理,如传统波束成形方法、最小方差无失真响应算法、多重信号分类算法和旋转不变技术估计信号参数算法,通过仿真实验对比分析各算法角度分辨率,并分析各算法应用在车载雷达目标角度估计中的适用性。第四,在软件仿真方面,利用Matlab软件相控阵系统工具箱建立发射机、辐射器、接收放大器等模型,建立复杂的交通场景得到多个目标的仿真回波信号。在实物模拟方面,选取德州仪器（TI）公司推出的车载毫米波雷达AWR1642评估板,搭建模拟真实交通工况的实验平台,捕获真实雷达回波数据。利用软件仿真和实物模拟得到的雷达回波数据验证本文信号处理算法发现:本文提出基于EMD和小波阈值去噪算法与其他去噪方法相比去噪后信噪比更大、信噪比增益更大、均方根误差更小、滤波效果更好;本文使用的基于交错算法的FMICW雷达应用在车载中与等效FMCW雷达检测性能接近,且在多目标环境下具有良好的适应性。

关键词：毫米波雷达经验模态分解调频中断连续波交错算法角度估计

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基于深度学习的电表显示缺陷检测算法研究

基于深度学习的电表显示缺陷检测算法研究

作者：张纪峰中国计量大学

学位级别：硕士

随着国家电力工业快速的发展,电网工业化得到快速推进。作为电网的重要组成部分,智能电表被推广到全国已有11年。国家电网正在加快替换到期的智能电表,被替换的智能电表必须按国家电网计量中心相关标准进行检验回收。论文根据智能电表... 详细信息

随着国家电力工业快速的发展,电网工业化得到快速推进。作为电网的重要组成部分,智能电表被推广到全国已有11年。国家电网正在加快替换到期的智能电表,被替换的智能电表必须按国家电网计量中心相关标准进行检验回收。论文根据智能电表存在的显示缺陷,依据深度学习技术设计和实现智能电表显示缺陷检测算法以提高算法的检测效率和检测质量。本论文研究的主要内容包括:(1)智能电表缺陷检定要求、智能电表缺陷特征以及相关背景的分析;通过查阅相关文献了解当前深度学习技术在文本检测与识别上的研究与应用分析;通过查阅相关文献了解仪表显示缺陷检测的研究现状。(2)电表显示缺陷定位算法研究对比分析。首先介绍基于投影和基于模板匹配的传统电表显示缺陷定位方法,针对传统方法存在的易受噪声干扰、计算效率不高和操作步骤复杂的问题,提出一种基于R-FCN(Region-Based Fully Convolutional Networks)的电表显示缺陷定位方法,并设计相应的对比实验进行验证,该方法在不依赖于电表模板图像的前提下,能获得99.38%的精确度和97.25%的召回率。(3)电表显示缺陷识别算法的分析研究。首先介绍基于平方差匹配和基于KNN的传统电表显示缺陷识别方法,针对传统方法存在的易受噪声干扰和计算效率不高的问题,提出一种基于CNN的电表显示缺陷识别方法,在由不同型号电表的字符图像组成的测试集上进行对比实验,该方法能获得92.53%的识别率。(4)设计检测实验装置并进行算法性能对比实验。搭建实验平台,选用工业相机和配套的镜头;通过对不同型号的电表进行抽样检测实验,检测算法获得92.85%的准确率和单幅电表图像检测的平均耗时为903ms;分析误判原因,提出改进算法的思路。

关键词：深度学习智能电表显示缺陷缺陷定位缺陷识别