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基于YOLOv5和改进VG...TC的数字仪表自动读数技术

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简介:
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。

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客服
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  • YOLOv5VG...TC
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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。
  • OpenCV与LSSVM识别
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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。
  • Yolov5识别研究
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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化识别
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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。
  • PyTorchYOLOv5指针系统开发
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    本项目采用PyTorch框架及YOLOv5模型,致力于研发高效精准的指针仪表读数识别系统,旨在实现自动化数据采集与分析。 使用PYTORCH和YOLOV5开发的指针仪表读数系统能够计算出指针的刻度,并得到相应的数值。可以指定数值范围进行操作。
  • MATLAB指针式识别及
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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。
  • YOLO据集
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    YOLO数字仪表盘读数数据集是一款专为训练和测试目标检测算法设计的数据集合,包含多种复杂环境下的仪表图像及其精确标注信息。 YOLO(You Only Look Once)是一种广泛应用于计算机视觉领域的实时目标检测系统,在图像识别和物体检测方面具有高效性和准确性,并占据了重要地位。在这个名为“YOLO数字仪表读数数据集”的资源中,我们发现了一组专门为训练YOLO模型设计的训练数据,目的是帮助该模型学习如何在数字万用表上准确地识別读数。 这个数据集包含1156张图像,其中702张用于训练(约占总数的60%),以让模型掌握各种仪表读数的特点;228张作为验证集使用(占总数量的大约20%,主要用于评估和调整超参数);另外有226张被用作测试集(同样占比大约为20%,在最终训练完成后用于独立地检验模型的泛化能力,以确保它能够处理未见过的数据)。数据集中共有12个类别:包括从零到九这十个数字、一个负号以及一个小数点。这意味着该模型不仅需要识别单个数字,还需要理解如何正确读取带有小数和负值的情况。 为了训练YOLO模型,我们需要对图像进行预处理步骤如缩放、归一化等,并为每个目标物体创建边界框标签。这些标签将帮助YOLO通过反向传播算法更新权重,以缩小预测的边界框与实际位置之间的差距并优化类别概率估计。由于YOLO采用了一次性全图检测的方式,因此它能够快速处理图像并且可以同时识别出多个不同大小和比例的目标。 在训练过程中使用验证集进行中期评估,并根据结果调整模型参数(如学习率、批大小等)。最后通过测试集来全面检验模型的性能表现,确保其具有良好的泛化能力。总的来说,“YOLO数字仪表读数数据集”是一个专门用于训练YOLO识别万用表读数的重要资源,涵盖了所有必要的元素从基本数字到负号和小数点,并为在工业自动化、远程监控等领域中的应用奠定了基础。
  • FPGA电压
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    本项目设计并实现了基于FPGA技术的数字电压表,具备高精度、快速响应的特点,适用于多种电子测量场合。 目 录 1 系统设计 3 1.1 控制模块方案的比较 3 1.2 A/D转换方案的比较 4 1.3 显示方案的比较 4 1.4 总体方案设计 5 1.5 系统的基本原理 5 2 单元电路设计 6 2.1 A/D转换部分 6 2.1.1 ADC0809工作原理 6 2.1.2 ADC0809工作时序 7 2.1.3 档位控制电路 8 2.2 FPGA功能模块的设计 8 2.2.1 码制变换模块 8 2.2.2 显示控制及驱动模块 9 3 软件设计 9 3.1 开发软件及编程语言简介 9 3.2 程序流程图 9 4 系统测试 10 4.1 测试仪器清单 10 4.2 测试及误差计算 10 参考文献 11 附录1 程序清单 11
  • FPGA设计
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    本项目基于FPGA技术,旨在设计并实现一个高效的数字秒表系统。通过硬件描述语言编程,实现了时间显示、计时和复位等功能模块,具有高精度与可靠性。 本科生毕业论文(设计)开题报告书 题目:基于FPGA的数字秒表设计 学生姓名:*********** 学 号: ********** 专业班级:自动化******班 指导老师: ************ 2010年 3月 20日 论文(设计)题目: ISP技术及其应用研究 课题目的、意义及相关研究动态: 本课题的主要目的是运用所掌握的数字电子技术的基础知识和电路设计方法,将这些理论与EDA技术结合起来。通过使用强大的EDA仿真软件进行仿真实验,并利用下载工具将其移植到特定硬件设备中实现实时运行验证,以证明设计方案的有效性。这不仅有助于综合应用我们学到的知识于复杂的逻辑系统当中,还能够提升我们的实践技能;同时也能帮助学生了解现代复杂数字芯片的设计方法和相关工具的使用,为将来进入电子技术公司从事集成化电子产品设计工作打下坚实基础。 课题的意义在于:秒表是一种常用的计时设备。本项目将利用EDA技术和FPGA器件来创建一种新型的基于可编程逻辑阵列(PLD)的数字秒表设计方案。这种方案不仅提供了传统PLD技术所不具备的高度灵活性,还大大提高了工作效率和经济效益,并标志着可编程技术的重大进步;此外,由于其具有高速度等优点,在实际应用中能够发挥重要作用。 相关研究动态:如今EDA概念的应用范围非常广泛,涵盖了机械、电子通信、航空航天等多个领域。目前该技术已经在众多企业和科研机构得到了广泛应用。例如在飞机制造过程中从设计到飞行模拟的各个环节都可能涉及到了EDA技术的支持。本段落所讨论的是针对电路设计等领域的EDA应用。 课题的主要内容(观点)、创新之处: 本课题的核心在于创建一个采用六位LED数码管显示分钟和秒数,能够以0.1s及0.01s为单位进行计时的数字秒表系统,并且可以通过按键实现启动/停止功能以及复位清零操作。 具体要求包括:设计方案需合理科学;确保系统的稳定性和抗干扰性;硬件电路简洁明了。此外该设计还需具备以下几项基本功能: - 可通过启停按钮控制计时开始或结束; - 计数器上限设为59分59.99秒,超过此数值则触发警报,并允许手动调整计时长度; - 设置复位键以确保无论何时按下均可清零重置。 本设计将使用FPGA器件并通过VHDL语言编程实现下载与仿真测试。创新点在于: 1)采用软件方式定义硬件结构; 2)通过开发工具自动完成从软件到硬件的转换过程; 3)在设计阶段可利用相关软件进行各种仿真实验验证; 4)支持现场编程和在线升级功能; 5)整个系统集成于单一芯片内,体积小、能耗低且可靠性高。
  • FPGA设计
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    本项目采用FPGA技术开发了一款高效能数字秒表,集成了时间显示、计时和复位等核心功能模块,适用于教学与实际应用。 设计要求如下: 1. 设计一个能在0秒到59分59.99秒范围内进行精确计时的数字秒表,并且能够显示最长时间为59分钟59秒; 2. 计时精度需达到毫秒级,具体来说是每10ms一次更新; 3. 配备复位和启停两个按钮。其中,复位按钮可以在任何时候使用,在按下后会将计时器清零,并做好重新开始计时的准备。 设计目的: 此次设计旨在通过掌握EDA实验开发系统的初步操作方法,深入了解EDA技术以及计算机系统中的时钟控制系统工作原理,同时熟悉状态机的工作机制和计算机时钟脉冲生成方式。结合所学《计算机组成与结构》课程的知识,在进行数字秒表的设计过程中实现理论知识到实际应用的转化,以此提高相关设计能力和解决有关计算机技术的实际问题的能力。通过此次课程设计进一步理解计算机体系结构及其控制方法的核心技术,并最终达成该课程设计的目标。 本次项目还包括撰写quartus II的相关报告内容。