摄像直读式远程抄表系统的设计与实现

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1、中文图书分类号：TP274密级：公开UDC：621.3学校代码：10005硕士专业学位论文PROFESSIONALMASTERDISSERTATION论文题目：摄像直读式远程抄表系统的设计与实现论文作者：柴前学科：控制工程指导教师：雷飞副教授论文提交日期：2017年5月UDC：621.3学校代码：10005中文图书分类号：TP274学号：S201402241密级：公开北京工业大学硕士专业学位论文（全日制）题目：摄像直读式远程抄表系统的设计与实现英文题目：THEDESIGNANDREALIZATIONOFPHOTOGRAPHINGDIRECT

2、READINGREMOTEREADINGSYSTEM论文作者：柴前领域：控制工程研究方向：模式识别与图像处理申请学位：工程硕士专业学位指导教师：雷飞副教授所在单位：信息学部答辩日期：2017年5月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签

3、名：柴前日期：2017年5月23日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：柴前日期：2017年5月23日导师签名：雷飞日期：2017年5月23日摘要摘要随着城市现代化建设进程的快速推进，水表、电表、气表等越来越多的应用到工业和居民的日常生活中。应运而生的各种自动抄表技术，以其优越的特点已经取得了很大的社会效益与经济效益，但很多自动抄表系

4、统在实际应用中，还存在一些缺陷，如用户使用的表具无通信能力或者通信模块故障等，现行自动抄表系统无法完成这些表具数据的查抄。为了解决上述问题，提出了一种摄像直读式远程抄表系统。课题首先阐明了摄像直读式远程抄表系统的课题意义与依托背景，对目前国内外常用的自动抄表系统与直读式远程抄表进行综述，分析各系统的优缺点。针对系统尚存上述问题，提出系统方案设计及所需完成的主要研究工作。（1）针对表具图像回传至控制中心造成数据流量与存储空间浪费问题，提出了一种表具数据由现场抄表装置自动识别的方法，其中以高性能低功耗的STM32F429为核心处理器，完成图像内

5、部Flash（2M）存储与数字识别等。针对光照等因素对拍摄效果的影响，设计了补光摄像装置，将摄像头设置在封闭环境下，并增设两侧LED补光，实验表明此方法的有效性。（2）针对数显仪表的识读，在灰度化与直方图均衡化后，提出了基于LoG算子边缘检测二值化方法对图像进行边缘检测及二值化处理，中值滤波滤掉图像中离散的噪声，提高识别的准确率；针对数显区域与字符分割定位，提出了投影分割法；在字符识别方面，以模板匹配法完成数字识别，实验表明此方法识别速度较快，准确识别率达98%以上，基本满足系统实际需求。（3）设计实现了一种基于RTU、MTU的自动抄表系统

6、，采用组态软件进行数据的处理与显示，完成表具数据无线远传；针对系统供电问题，设计并搭建了太阳能供电系统。通过实验和现场测试表明：此系统安装调试简便，系统运行稳定可靠。创新点在于表盘读数由现场抄表装置采集与识别，避免把采集图像回传至控制中心所造成的数据流量与存储资源的浪费，使这类表具数据的查抄能兼容至公司现行的自动抄表系统。关键字：摄像直读；抄表装置；图像处理；数字识别；抄表系统IAbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofurbanmodernizationprocess,watermeters,met

7、ersandgasmetersarewidelyusedinindustrialandresidentialdailylife.Cameintobeingavarietyofautomaticmeterreadingtechnology,withitssuperiorcharacteristicshavebeenmadeagreatsocialandeconomicbenefits,buttherearestillsomedefectsofmanyautomaticmeterreadingsysteminthepracticalapplic

8、ation,suchastheuser'stablewithnocommunicationcapabilitiesorcommunicationmodulefailure,the