一种基于深度学习的指针式仪表示数识别方法
技术特征:
1.一种基于深度学习的指针式仪表示数识别方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于深度学习的指针式仪表示数识别方法,其特征在于,步骤(1)包括:采集包含指针式仪表的图片,对图片进行标注,标注内容包括meter、max、min,依次代表仪表表盘区域、仪表量程最大值区域、仪表量程最小值区域,标注完成后形成仪表检测数据集;量程识别数据集通过选取仪表检测数据集中图片的max和min区域形成。
3.根据权利要求2所述的基于深度学习的指针式仪表示数识别方法,其特征在于,构建仪表检测数据集时进行数据增强,包括随机缩放、裁剪、排布、颜色抖动、翻转操作。
4.根据权利要求1所述的基于深度学习的指针式仪表示数识别方法,其特征在于,gsconv包括标准卷积、深度可分离卷积dwconv和shuffle操作,标准卷积和深度可分离卷积得到的不同层次特征进行concat拼接,再通过shuffle操作,将来自标准卷积的信息完全混合到深度可分离卷积的输出中;
5.根据权利要求4所述的基于深度学习的指针式仪表示数识别方法,其特征在于,tgc模块具有三个不同大小的特征图作为输入,分别为c/2×c/2、c×c和2c×2c;对c/2×c/2的特征图进行近邻插值上采样,得到大小为c×c的特征图;c×c的特征图保持不变;对2c×2c的特征图进行自适应最大池化和自适应平均池化操作,得到大小为c×c特征图;最后,将三个c×c特征图连接起来,作为tgc模块的输出。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的基于深度学习的指针式仪表示数识别方法,其特征在于,yolov8模型backbone部分包括conv-1、conv-2、conv-3、conv-4、conv-5、fasterc2f-1、fasterc2f-2、fasterc2f-3、fasterc2f-4、sppf和ema-1,neck部分包括tgc-1、tgc-2、tgc-3、gsconv-1、gsconv-2、gsconv-3、gsconv-4、vovgscsp-1、vovgscsp-2、vovgscsp-3、concat-1、concat-2、concat-3、fasterc2f-5、fasterc2f-6、fasterc2f-7、ema-2、ema-3,head部分包括dyhead160×160、dyhead80×80、dyhead40×40、dyhead20×20;
7.根据权利要求1所述的基于深度学习的指针式仪表示数识别方法,其特征在于,步骤(4)中,改进的yolov8模型使用sgd优化器参数迭代更新;改进的crnn模型使用adam优化器进行参数更新,采用ctcloss作为损失函数。
8.根据权利要求2所述的基于深度学习的指针式仪表示数识别方法,其特征在于,步骤(5)中,改进的yolov8模型的检测结果包括仪表区域、最大量程数值区域max、最小量程数值区域min的边界框坐标和置信度得分。
9.根据权利要求8所述的基于深度学习的指针式仪表示数识别方法,其特征在于,使用非极大值抑制nms算法过滤重叠检测框,保留置信度最高的检测框。
10.根据权利要求1所述的基于深度学习的指针式仪表示数识别方法,其特征在于,步骤(5)中,采用距离法计算最终的仪表读数,包括:计算指针端点与每个刻度点之间的欧氏距离,选择距离最小的刻度作为指针指示的读数;根据量程信息将读数映射到实际数值,得到最终的仪表读数结果。
技术总结
本发明公开了一种基于深度学习的指针式仪表示数识别方法,通过在改进的YOLOv8模型中,将原有的C2f模块替换为FasterC2f模块,能够显著提升检测性能;在主干网络中添加EMA注意力机制模块,在检测头部分使用Dyhead检测头并增加小目标检测层,能够增强复杂背景和小目标检测的表现;在颈部结构中,通过Slim‑Neck结构和TGC模块实现了三输入通道的高效融合,进一步提高了模型的检测精度和鲁棒性。通过改进的CRNN模型中,将ResNet18作为主干网络结合CBAM注意力机制,能够提高量程识别的准确性和鲁棒性。本发明能够实现指针式仪表示数的高效、准确读取。
技术研发人员:靳陶阳,王文豪,孙陈瑾,付步颖,伍言伦,牟孝志,陈鑫,安梦珂,于振洋
受保护的技术使用者:淮阴工学院
技术研发日:
技术公布日:2024/12/2
技术研发人员:靳陶阳,王文豪,孙陈瑾,付步颖,伍言伦,牟孝志,陈鑫,安梦珂,于振洋
技术所有人:淮阴工学院
备 注:该技术已申请专利,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。
声 明 :此信息收集于网络,如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们,我们会在第一时间删除
