基于嵌入式系统的焊接电源数显区域读数自动识别算法的研究与实现

作     者：邹彤 

作者单位：南昌大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张华

授予年度：2023年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：嵌入式系统 焊接电源 数字仪表 数显区域读数 自动识别 USB摄像头 

摘      要：数字仪表相对于传统的指针式的仪表更加方便，易读，精准，在工业环境中大量使用。大部分数字仪表设备没有对外输出自身仪表读数数据的接口，不利于工业智能化、自动化。在许多情况下，仍然需要人工进行读数，效率低下且存在误读，数据的准确性也得不到保证。 本文设计并开发了一套对焊接电源、数字仪表的数显区域读数进行识别与传输的嵌入式系统，为不具备对外输出自身读数大小的数字仪表提供一种接口，提高工业生产的自动化水平，此文采用对焊接电源数显区域读数的自动识别与传输流程对上述识别系统进行说明。以搭载ARM Cortex-A7系列处理器的IMX6U芯片作为嵌入式平台的芯片，并对嵌入式系统环境进行搭建。平台移植U-boot、Linux操作系统、根文件系统，并对OpenCV、Qt以及MQTT客户端的库文件进行ARM移植，基于V4L2视频设备规范使用配有CMOS图像传感器的USB摄像头进行图像采集，通过自适应×字算法对数字进行识别，最后通过MQTT客户端订阅主题传输识别得到的数据。 对本文设计的基于嵌入式系统的焊接电源数显区域读数自动识别算法进行性能测试和功能验证，在五种角度下，系统能够准确的裁剪出焊接电源显示区域并准确识别出数字大小。识别的时间在0.30s-0.45s之间，对于摄像头获取的200张来自六种不同的焊接电源的包含各个数字的电流与电压图片进行识别，其准确率达到了99.49%。