基于轻量化目标检测算法的指针仪表读数识别

来源：机械与电子杂志2025年第05期北京时间：

作者：郑卓纹;吴攀超;王婷婷;孙琦

单位：东北石油大学电气信息工程学院,黑龙江 大庆 163318

摘要：针对巡检机器人嵌入式系统面临的内存限制和计算能力不足的问题,提出了一种基于轻量化目标检测算法的指针仪表读数识别算法。首先,在 YOLOv8n 的基础上,设计了轻量化特征提取模块 RepC2f 和轻量化检测头 LSD ,这 2 项设计旨在提升检测精度的同时显著降低模型参数量,从而提高检测的实时性。实验结果表明,该算法相比于 YOLOv8n 精度提升了 0.94 百分点,权重模型减少了 2.73 MB ,而帧率则提升了 11.9 帧/ s 。然后,采用 Deeplabv3+ 算法对指针和主刻度线进行精确分割。随后,通过透视变换和最小二乘法实现表盘的几何校正和指针的拟合。最后,依据主刻度线的角度法进行读数的计算。

关键词：仪表读数识别;目标检测;语义分割;透视变换

基金资助：国家自然科学基金资助项目( 52474036 )