简介
16年的时候,开始接触到仪表识别的需求,在机器视觉领域这是一个非常小众的需求,虽然出来的很早,但是随着电子表的普及,应用领域是越来越少。从技术上来讲,没事的时候可以好好拿来历练下技术修养。仪表识别所要完成的任务如下图所示:
问题难点
仪表识别的应用难度是高于人脸识别的,主要的难点如下:
1)应用场景复杂,一般是工厂,变电站,野外能源输送管道;
2)表的表现形式纷繁复杂,分为状态表、指针表和数码表,同种类的表又是不同的用途、量程;
3)环境干扰严重,因为处在自然环境中,免不了各种干扰,有其实光线造成的表面反光。
4)最困难的一点就是前景堪忧,电子表逐渐普通,要不了多少年老表被替换了以后,就不会有类似的需求了。
解决方案
仪表识别相关的技术很早就有了,深度学习兴起之前就有传统图像处理,如svm,adaboost,边缘检测,阈值分割等,目前基于深度学习的机器学习用的更广泛一些。依我来看,传统的方法效果太差,无法达到方便易用的境界。
技术基础
状态表和数码表,现在基于卷积神经网络,识别率可达99%以上,超过人的识别能力。
指针表还是比较困难的,很多人还是采用匹配的方法,因为大部分需要改造的表读数都是离散的几个值,通过建库对比,就可以达到识别的效果,只是并非真的识别。那些采用hough检测的方法虽可称的上识别,但是缺陷相当明显,对成像质量要求比较高,光线变化强烈本质上就解决不了,只能用在理想环境下。
我自己做的技术则完全是基于机器学习,对光线、模糊、角度遮挡都具有极大的抗性,效果如下所示:
应用形式
应用形式主要有:1)监控,2)手持设备,3)机器人,4)边缘计算设备。
监控系统还是比较成熟的,从设备到软件,基本满足所有行业的需求,加入仪表识别功能花不了太多时间,主要麻烦的就是现场安装部署,因此小公司只能做局部区域的业务。
手持设备还是比较方便的,不过这方面的应用不是为了替换人工,大多是在现有应用上加一个这种功能,基本上很难的遇到类似的需求。
机器人的话就门槛就比较高了,光机器人就比较贵,而且很多工业环境不是适合用工业机器人。
边缘计算设备,大部分也可以作为特种设备,有的公司做一个能采集图像的设备贴在仪表上,能隔绝掉大部分环境干扰,让识别更加容易可控,问题是引入安全隐患,毕竟是电子设备,总是会坏掉,最怕就是短路,塑料的外壳容易烧起来,防爆的又太重,有的表无法支撑。
个人推荐还是用监控类的设备。
其他
从16年到现在,接触这方面的东西还是不少,虽然总是此起彼伏有口号要改造现有设备,但是大部分还是通过改造成有数据上传功能的仪表,而且现在仪表的保质期最低都是16年,是非常完善的系统。而且挣钱的往往是配套系统,或者设备,基于图像的仪表识别算法没有什么钱途,单从技术极客的角度上来看,有挑战技术极限的趣味。