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基于Yolov5的水表字轮读数自动识别研究

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简介:
本研究采用YOLOv5框架开发了一种高效的水表字轮读数自动识别系统,旨在提高水表数据采集效率和准确性。 通过对水表公司采集的数据集进行数据增强以扩增样本数量,并对检定水表的表盘和字轮框进行标注后训练模型,实现了有效定位水表的表盘区域及字轮区域的目标。进一步地,在 PyTorch 框架下利用 YOLOv5 算法环境并采用 YOLOv5s 网络模型对机械式水表中的半字符数据集进行标注和训练。 实验结果显示,该方法在字轮数字识别方面的 mAP@0.5:0.95 值达到了 0.95,并且整体字符识别准确率高达 93.85%,相较于传统的模板匹配法提升了 5.58% 的准确性。特别是在半字符的识别上,该方法将错误率高的问题显著改善,使得其准确度提高了 9.15%。 这一研究成果在水表及其他仪表读数自动化改造领域具有重要的应用价值。

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客服
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  • Yolov5
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    本研究采用YOLOv5框架开发了一种高效的水表字轮读数自动识别系统,旨在提高水表数据采集效率和准确性。 通过对水表公司采集的数据集进行数据增强以扩增样本数量,并对检定水表的表盘和字轮框进行标注后训练模型,实现了有效定位水表的表盘区域及字轮区域的目标。进一步地,在 PyTorch 框架下利用 YOLOv5 算法环境并采用 YOLOv5s 网络模型对机械式水表中的半字符数据集进行标注和训练。 实验结果显示,该方法在字轮数字识别方面的 mAP@0.5:0.95 值达到了 0.95,并且整体字符识别准确率高达 93.85%,相较于传统的模板匹配法提升了 5.58% 的准确性。特别是在半字符的识别上,该方法将错误率高的问题显著改善,使得其准确度提高了 9.15%。 这一研究成果在水表及其他仪表读数自动化改造领域具有重要的应用价值。
  • OpenCV与LSSVM
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    本研究采用OpenCV技术处理图像,并结合LSSVM算法优化模型,实现对数字仪表盘读数的精准自动识别。 基于OpenCV和LSSVM的数字仪表读数自动识别是一项经典的研究课题,这里分享一下相关的内容。
  • OpenCV与LSSVM
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    本研究采用OpenCV进行图像处理及特征提取,并结合LSSVM优化算法提高识别精度,实现对数字仪表盘数据的自动、高效读取。 为了提高仪表读数及记录的工作效率,减少人工干预并降低出错概率,提出了一种基于OpenCV和LSSVM的数字仪表自动识别方法。首先使用免驱USB摄像头采集仪表图像;然后采用Canny检测与Hough变换相结合的方法校正仪表图像的倾斜角度;接着利用数学形态学、Otsu算法以及连通域提取对图像进行预处理和字符定位分割;最后,通过特征提取并应用最小二乘支持向量机(LSSVM)算法识别出仪表读数。经过大量实验验证,该方法相较于现有技术具有更高的准确性,并成功实现了数字仪表的自动识别功能。
  • MATLAB
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    本项目基于MATLAB开发,旨在实现对水表读数的自动识别。采用图像处理技术提取水表区域,并利用OCR技术准确读取数字信息,提高水资源管理效率和准确性。 本程序利用MATLAB实现了水表数值的识别功能,并通过BP神经网络来完成这一任务。相关细节可以参考对应的文章内容。
  • YOLOv5和改进VG...TC技术
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    本研究提出了一种结合优化后的YOLOv5目标检测算法与视觉几何法(VGT)的创新方案,专门用于提高数字仪表盘图像中数值信息识别的准确率及效率。 随着数字电网的发展,数字仪表的应用越来越广泛。为了进一步提高自动读数算法的准确率和识别效率,并推动数字电网建设,本段落提出了一种基于YOLOv5 和改进VGG-CTC模型的数字仪表自动读数方法。该方法包括两个主要部分:一是利用YOLOv5 模型检测输入图像中的仪表数字区域并输出预测边界框;二是对 VGG 网络进行改进,通过提取数字区域特征,并使用长卷积层和 CTC 转录模块将概率分布序列转换为实际的读数。实验结果显示,该方法具有89.63% 的准确率及439毫秒的识别时间,在准确性与速度上均优于其他现有方案。这表明改进后的自动读数技术能够有效提升智能电网设备状态监测的能力和效率,并对能源物联网以及数字化电网的发展有着积极的意义。
  • 通信信号调制
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    本研究聚焦于数字通信中的信号调制技术,探讨并设计了一种新型算法模型以实现对各类通信信号的自动化识别与分类。旨在提高信息传输效率及安全性。 为了自动识别MASK、MFSK、MPSK 和MQAM 信号的调制类型,我们提出了一种瞬时幅度提取算法。该算法无需对信号进行Hilbert变换,并且不需要实现码元同步。在此基础上,提出了7个特征参数和基于判决理论的调制自动识别算法。仿真结果表明,在信噪比≥8 dB 的条件下,所提出的识别算法平均识别成功率不低于97%,证明了瞬时幅度提取算法及调制自动识别算法的有效性,并可用于实际信号的在线分析。
  • MATLAB指针式仪
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    本项目利用MATLAB开发了一套指针式仪表识别与自动读数系统。采用图像处理技术精准定位和跟踪指针位置,并转换为具体数值,提高数据采集效率和准确性。 指针式仪表的自动识别涉及图像处理与图像识别技术,并利用MATLAB进行整个过程的仿真计算。
  • Python OpenCV(LED)及源码分享
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    本项目介绍并提供源代码用于使用Python和OpenCV库实现自动化识别LED显示的电表读数,助力数据采集与监测。 本教程将详细介绍如何使用Python与OpenCV库来实现自动识别电表读数的功能,特别是针对LED数字显示的识别。作为一款强大的计算机视觉工具包,OpenCV提供了丰富的图像处理功能,非常适合用于完成如数字识别这样的任务。 首先需要了解的是LED数字的特点:它们通常由红色或绿色的小段组成,并且每个特定的数字是由这些小段按照一定的排列组合而成(例如顶部直线、中间横线和左竖线等)。在进行图像分析时,通过颜色及位置信息可以将各个部分识别出来。接下来是使用Python与OpenCV实现自动识别LED电表读数的具体步骤: 1. **图像预处理**:对输入的图片执行灰度化、二值化以及滤波操作以减少背景噪声,并使LED数字更加明显。例如,可以通过`cv2.cvtColor()`函数将彩色图转换为灰度图;利用`cv2.threshold()`进行二值化。 2. **轮廓检测**: 使用`cv2.findContours()`函数来识别图像中的所有轮廓,这些轮廓可能代表了各个段落的边界信息,有助于分离出单独数字的部分。 3. **形态学操作**:为了优化结果可以应用腐蚀和膨胀等形态学运算。这有助于连接断开的线条以及消除小噪声点;`cv2.erode()` 和 `cv2.dilate()` 函数用于实现这些功能。 4. **数字识别**: 通过模板匹配或机器学习方法来确定每个轮廓代表哪个具体数字。模板匹配是将已知的标准数字图像与目标图中的部分进行对比,找到最佳匹配项;`cv2.matchTemplate()`函数可以用于此目的。另外,在有足够的训练数据情况下还可以考虑使用OCR技术如Tesseract配合深度学习模型来进行识别。 5. **源代码分析**:通过阅读提供的`image_re.py`源文件了解作者具体实现细节、参数设置及可能的优化策略等信息。 6. **实际应用**: 这种自动读取电表的技术在电力自动化、智能家居以及工业监控等领域具有广泛的应用前景。可以节省人力成本,提高效率并提供实时能耗监测等功能。然而,在实践中可能会遇到诸如光照变化、数字排列方式不同或大小不一致等问题;因此需要根据具体情况进行预处理步骤和识别算法的调整以适应各种场景。 总结而言,借助Python与OpenCV的强大功能组合能够实现对LED电表读数的有效自动识别。通过学习理解上述流程及方法的应用细节可以构建出适用于解决类似问题的技术方案。
  • Python-OpenCV
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    本项目运用Python和OpenCV技术实现对图像中表针位置的精准识别,并自动读取其数值,适用于各类仪表盘数据自动化采集场景。 通过使用OpenCV进行边缘检测、直线检测和圆心检测等一系列操作来计算表盘读数,并展示结果。如果需要可以直接购买相关资源;如果不着急的话也可以尝试私下联系以获取免费版本的信息。如果有回复能力且能看到此信息,会给予回应的。
  • 通信信号及参估计
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    本研究聚焦于数字通信中的信号自动识别与参数高效估计技术,旨在提升复杂环境下的通信系统性能和可靠性。通过算法创新优化数据传输效率与准确性。 本段落基于前人研究成果,并结合实际工程案例,主要探讨了数字通信信号调制样式的自动识别与参数估计技术。研究内容主要包括: 1. 提出了一种利用小波变换联合谱分析方法来估算数字通信信号码速率的技术;同时提出采用总体概率分布和支撑向量机分类器相结合的方法对多进制数字基带信号进行自动化分类。 2. 在软件无线电结构框架下,针对不同类型的调制信号(如MASK、MFSK及MPSK),采用了相应的数字信号处理算法来提取其特有的分类特征,并利用总体概率密度估计与支撑向量机分类器相结合的方法实现对这些调制信号的自动分类。此外,还提出了基于小波变换和谱分析技术进行码速率估算的方法,适用于MASK、MFSK等类型信号。 3. 针对大数据量情况下的数字调制信号自动分类需求,提出了一种模糊聚类算法,并通过该方法实现了在估计数据类别中心的同时也能获取其码速率信息的功能。结合这些信息可以实现侦察信号的盲解调操作。 4. 在高斯信道环境中,将基带MPSK信号分类技术扩展到了未解调状态下的MPSK信号上;利用差分延迟构造复数形式的基带相位序列,并证明了可以通过这种方法来估计码速率进而完成自动分类任务。该方法是现有基于高阶累积量构建特征不依赖于已知信息的算法向实际应用推广的结果。 5. 探讨了在不同噪声环境下使用循环累积量进行多种数字通信信号分类及参数估算的方法,这是对传统二阶循环平稳分析技术的一种扩展。特别地,对于2PSK和4PSK信号而言,利用四阶循环累积量可以精确估计其载波频率;而对于MASK、MFSK以及QAM调制类型,则分别采用了三阶或四阶循环累积量来实现类似目标。 6. 在多载波调制背景下(如OFDM),证明了可以通过分析循环累积量获取信号子载波频率信息,从而进一步构建分类特征不变量。此外还将基于小波变换的码速率估计算法推广应用于OFDM系统中。 7. 结合实际应用需求讨论了一种用于数字通信信号类别区分的技术,并提出了一种结合决策树结构和综合考虑所有分类特性来实现常见数字调制类型自动识别的方法;同时将支撑向量机分类器技术扩展到了子类分离领域,增强了其对新出现的调制类型的适应能力。此外还初步探讨了如何利用专家系统进行通信电台的识别工作,并分析了这些自动分类与参数估算算法在短波通讯和无线局域网中的具体应用实例。