Automatic reading the indication of an analog measuring instrument by image processing system

13
ICTTE International Conference on Technics, Technologies and Education ICTTE 2014 October 30-31 2014, Yambol, Bulgaria https://sites.google.com/a/trakia-uni.bg/ictte-2014/

Transcript of Automatic reading the indication of an analog measuring instrument by image processing system

ICTTE

International Conference on Technics, Technologies and Education ICTTE 2014 October 30-31 2014, Yambol, Bulgaria https://sites.google.com/a/trakia-uni.bg/ictte-2014/

ICTTE

International Conference on Technics, Technologies and Education ICTTE 2014 October 30-31 2014, Yambol, Bulgaria https://sites.google.com/a/trakia-uni.bg/ictte-2014/

International Conference on Technics, Technologies and Education ICTTE 2014, dedicated to 50th Anniversary of Higher Education in Yambol, Yambol, Bulgaria, October 30-31 2014 Международна научна конференция "Техника, технологии, образование" ICTTE 2014, посветена на 50 години висше образование в Ямбол Ямбол, България, 30-31 октомври 2014

PROCEEDINGS ISSN 1314-9474

Yambol, Bulgaria, 2014

ICTTE

International Conference on Technics, Technologies and Education ICTTE 2014 October 30-31 2014, Yambol, Bulgaria https://sites.google.com/a/trakia-uni.bg/ictte-2014/

Editors KRASIMIRA GEORGIEVA ZLATINA KAZLACHEVA MARGARITA PEHLIVANOVA Design ZLATINA KAZLACHEVA JULIETA ILIEVA ZLATIN ZLATEV

ICTTE

International Conference on Technics, Technologies and Education ICTTE 2014 October 30-31 2014, Yambol, Bulgaria https://sites.google.com/a/trakia-uni.bg/ictte-2014/

ELECTRICAL ENGINEERING, ELECTRONICS, AUTOMATICS, AND COMPUTER TECHNOLOGY CONTENTS

302 Stelios A. Mitilineos, Savvas G. Vassiliadis, Simos Simeonidis, Stelios M. Potirakis, Nikolaos A. Stathopoulos, Stylianos P. Savaidis. Department of Electronics Engineering, Technological Education Institute (TEI) of Piraeus, Greece. A NEW WEARABLE ANTENNA DESIGNED USING GENETIC ALGORITHMS AND PARTIALLY MADE OF TEXTILE MATERIALS.

309 Irini A. Logothetis, Savvas G. Vassiliadis, Stelios A. Mitilineos, Kleanthis Prekas, Department of Electronics Engineering, Technological Education Institute (TEI) of Piraeus, Greece. THE CONCEPT AND DESIGN OF A WEARABLE SYSTEM USED BY A BLIND PERSON AND HER GUIDE DOG.

317 Dimitar G. Nedev1, Niels Nes

2, Hannes Mühleisen2, Ying Zhang

1, Martin Kersten

2,

1MonetDB Solutions, The Netherlands,

2CWI, The Netherlands. SINGLE-CLICK TO DATA

INSIGHTS TRANSACTION REPLICATION AND DEPLOYMENT AUTOMATION MADE SIMPLE FOR THE CLOUD AGE.

327 Veselina I. Nedeva1, Dimitar G. Nedev

2,

1Faculty of Technics and Technologies of Yambol,

Trakia University, Bulgaria, 2MonetDB Solutions, The Netherlands. ARCHITECTURE FOR

INTEGRATED MANAGEMENT INFORMATION SYSTEM FOR TRAKIA UNIVERSITY OF STARA ZAGORA.

338 Белма Гаази1, Светослав Атанасов2, Пламен Даскалов1, Цветелина Георгиева1

, Веселина Недева2

, 1Факултет Електротехника, електроника и автоматика, Русенски

университет, 2Факултет „Техники и технологии“ - Ямбол, Тракийски университет, България. ПРИЛОЖЕНИЕ НА БЕЗЖИЧНИТЕ СЕНЗОРНИ МРЕЖИ КАТО ИНСТРУМЕНТ ЗА ИЗГРАЖДАНЕ НА ИНФОРМАЦИОННО-СЪВЕТВАЩИ СИСТЕМИ В ПРЕЦИЗНОТО ЗЕМЕДЕЛИЕ.

344 Белма Гаази1, Светослав Атанасов2, Пламен Даскалов1, Цветелина Георгиева1

, Веселина Недева2

, 1Факултет Електротехника, електроника и автоматика, Русенски

университет, 2Факултет „Техники и технологии“ - Ямбол, Тракийски университет, България. ПРИЛОЖЕНИЕ НА БЕЗЖИЧНИТЕ СЕНЗОРНИ МРЕЖИ В СИСТЕМИ ЗА УПРАВЛЕНИЕ НА ТЕХНОЛОГИЧНИ ПРОЦЕСИ В ПРЕЦИЗНОТО ЗЕМЕДЕЛИЕ.

350 Kaloyan Yankov, Faculty of Technics and Technologies of Yambol, Trakia University of Stara Zagora, Bulgaria. MODEL IDENTIFICATION IN SOME BIOCHEMICAL ANALYTICAL TESTS.

360 Aleksandar Dimov, Department of Software Engineering, University of Sofia “St. Kl. Ohridski”, Bulgaria. IMPORTANCE OF ARCHITECTURE BASED DOMAIN SPECIFIC SOFTWARE MODELLING.

367 Юрий Кузнецов, Асен Божиков, Стопанска академия „Д. А. Ценов“ – Свищов, България. РАЗПРЕДЕЛЕНИ СИСТЕМИ ЗА КОНТРОЛ НА ВЕРСИИТЕ – ПРЕДИМСТВА И НЕДОСТАТЪЦИ.

372 Златин Златев, Факултет "Техника и технологии" - Ямбол, Тракийски университет, България. АВТОМАТИЧНО ОТЧИТАНЕ НА ПОКАЗАНИЕТО НА АНАЛОГОВ ИЗМЕРВАТЕЛЕН УРЕД ЧРЕЗ СИСТЕМА ЗА ОБРАБОТКА НА ИЗОБРАЖЕНИЯ.

380 Любомир Димитров, Свилен Рачев, Технически университет - Габрово, България. ИЗСЛЕДВАНЕ НА ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ДВИГАТЕЛ, ПРИЛОЖИМ В ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ТРАНСПОРТНИ СРЕДСТВА.

385 Константинос Каракулидис, Свилен Рачев, Технически университет - Габрово, България. ИЗСЛЕДВАНЕ НА ЕЛЕКТРОЗАДВИЖВАНЕ С АСИНХРОНЕН ДВИГАТЕЛ ЗА БУТАЛЕН КОМПРЕСОР.

393 Дилян Димитров, Алдениз Рашидов, Технически университет - Габрово, България. ВИРТУАЛНА СРЕДА ЗА АНКЕТИРАНЕ НА ТЪРСЕНЕТО НА НАУЧНИЯ ПРОДУКТ.

399 Мирослав Лазаров, Алдениз Рашидов, Технически университет - Габрово, България. СИСТЕМИ ЗА ПОДПОМАГАНЕ ВЗЕМАНЕТО НА РЕШЕНИЯ - ЕДИН ИНОВАТИВЕН ПОДХОД ЗА РЕШАВАНЕ НА ИКОНОМИЧЕСКИ ЗАДАЧИ.

406 Людмил Нейков, Университет по библиотекознание и информационни технологии, София, България. ПРИЛОЖЕНИЕ НА ОБЛАЧНИЯ КОМПЮТИНГ В

ICTTE

International Conference on Technics, Technologies and Education ICTTE 2014 October 30-31 2014, Yambol, Bulgaria https://sites.google.com/a/trakia-uni.bg/ictte-2014/

ЗАСТРАХОВАНЕТО. 415 Nadezhda Angelova, Faculty of Economics, Trakia University of Stara Zagora, Bulgaria.

PEDAGOGICAL SUPPORT OF E-LEARNING USING CONDITIONAL ACTIVITIES IN LMS. 423 Ангелина Киркова, Даниела Танева, Йорданка Цокова, Радослава Кацарска,

Медицински университет - Пловдив, България. ЕЛЕКТРОННИТЕ ФОРМИ НА КОМУНИКАЦИЯ В ПРОЦЕСА НА ОБУЧЕНИЕТО И ОТНОШЕНИЕТО НА СТУДЕНТИТЕ КЪМ ТЯХ.

431 Пепо Йорданов1, Явор Калъчев2

, 1Филиал - Пловдив, Технически университет -

София, България, 2Факултет по дентална медицина, Медицински университет - Пловдив, България. ТАРИРАНЕ НА СЕНЗОРА НА СИСТЕМАТА Т-СКАН ЗА ИЗМЕРВАНЕ НА ГОЛЕМИНАТА НА ОКЛУЗАЛНИТЕ СИЛИ.

439 Tahir Cetin Akinci1, Emine Ayaz

2, Sezen Yildirim Unnu

2 & Serhat Seker

2,

1Department of

Electrical & Electronics Engineering, Kirklareli University, Turkey, 2Department of Electrical

Engineering, Istanbul Technical University. A REVIEW STUDY ON FERRORESONANCE PHENOMENA IN POWER SYSTEMS.

451 Yüksel Oğuz, Tolga Özer, Tuba Nur Gül, Technology Faculty, Afyon Kocatepe University, Afyonkarahisar, Turkey. HYDROGEN FLOW CONTROL BY USING FUZZY LOGIC AND PID CONTROLLER METHODS FOR FUEL CELL POWER SYSTEMS.

461 Стефка Неделчева, Атанас Иванов, Инженерно-педагогически факултет - Сливен, Технически университет - София, България. МОДУЛИ ЗА ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА НЕСИМЕТРИЧНИ РЕЖИМИ В ХИБРИДНИ ЕЛЕКТРИЧЕСКИ СИСТЕМИ.

467 Димитрина Коева, Неделчо Неделчев, Инженерно-педагогически факултет – Сливен, Технически университет - София, България. ТЕХНИКИ ЗА БЕЗКОНТАКТНА ДИАГНОСТИКА НА АСИНХРОННИ МАШИНИ – ЧАСТ I.

475 Даря Сиракова, Инженерно-педагогически факултет – Сливен, Технически университет - София, България. РАЗРАБОТВАНЕ НА СТРУКТУРИ НА ПОЛЕВО ОРИЕНТИРАНА ЕЛЕКТРОЕНЕРГИЙНА СИСТЕМА ЗА ЕЛЕКТРОЗАДВИЖВАНЕ С ТРИФАЗЕН АСИНХРОНЕН ЕЛЕКТРОДВИГАТЕЛ.

480 Кремена Димитрова, Инженерно-педагогически факултет – Сливен, Технически университет - София, България. КВАЗИОПТИМАЛЕН СИНТЕЗ НА СПЕЦИФИЧНА ЗАЩИТА ЗА СИЛОВАТА ЧАСТ НА ЕНЕРГОЕФЕКТИВНА СИСТЕМА ЗА ЕЛЕКТРОЗАДВИЖВАНЕ.

484 Красимира Керемидчиева, Факултет "Техника и технологии" - Ямбол, Тракийски университет, България. НОВОТО ПРИ ИНТЕЛИГЕНТНИТЕ ЕЛЕКТРОЕНЕРГИЙНИ МРЕЖИ (SMART GRID).

490 Веселка Стоянова, Факултет „А, ПВО и КИС“ - Шумен, Национален Военен Университет „Васил Левски“, България. СТЕГО-АЛГОРИТЪМ ИЗПОЛЗВАЩ ПРОСТРАНСТВЕНИТЕ ПРИНЦИПИ ЗА СКРИВАНЕ НА ДАННИ.

496 Веселка Стоянова, Факултет „А, ПВО и КИС“ - Шумен, Национален Военен Университет „Васил Левски“, България. СТЕГАНОГРАФИЯТА КАТО СРЕДСТВО ЗА РЕШАВАНЕ НА ПРОБЛЕМА С ПРЕДАВАНЕТО НА КОНФИДЕНЦИАЛНА ИНФОРМАЦИЯ.

503 Yasin Bektas1, Taner Didar

2, Mahir Akgun

1,

1Technical Science Vocational School, Aksaray

University, Turkey, 2Nallıhan Vocational School, Ankara University, Turkey. SOLAR

POWERED MULTI-PURPOSE MODEL AIRCRAFT.

ICTTE

International Conference on Technics, Technologies and Education ICTTE 2014 October 30-31 2014, Yambol, Bulgaria https://sites.google.com/a/trakia-uni.bg/ictte-2014/

Proceedings of ICTTE 2014 ISSN 1314-9474

372

AUTOMATIC READING THE INDICATION OF AN ANALOG MEASURING INSTRUMENT BY IMAGE PROCESSING SYSTEM

Zlatin Zlatev

Trakia University, Faculty of Technics and Technologies Graf Ignatiev 38, 8602 Yambol, Bulgaria, e-mail: [email protected]

Abstract: This paper presents computer vision system developed for an automatic measurement of pointer instrument that can automatically determine the readings even if it do not have a digital interface that enables the computer to communicate with it. It is described a study of recognition the position of the pointer of analog measurement device. The Hough transformation is the main method for line detection and calculating the angle and orientation of the pointer. Software program developed in Matlab environment is used. The accuracy of measurement with computer vision system is assessed by statistical analysis. Keywords: Computer vision, Image processing, Hough transformation, Automatic measurement.

АВТОМАТИЧНО ОТЧИТАНЕ НА ПОКАЗАНИЕТО НА АНАЛОГОВ ИЗМЕРВАТЕЛЕН УРЕД ЧРЕЗ СИСТЕМА ЗА ОБРАБОТКА НА

ИЗОБРАЖЕНИЯ

Златин Златев Тракийски университет, факултет „Техника и технологии“, гр.Ямбол, 8602, ул.“Граф

Игнатиев“ №38, e-mail: [email protected] 1. ВЪВЕДЕНИЕ

Измервателни уреди участват непосредствено в процеса на измерването. Те имат предназначение да възприемат информацията за стойността на измерваната величина и да я преобразуват във вид, в който тя ще бъде отчетена или регистрирана с определена точност [2].

Аналоговите стрелкови уреди се използват в промишлеността за отчитане на електрически и неелектрически величини поради техните предимства като ниска цена, устойчивост и лесна инсталация, подмяна и поддръжка, опростена конструкция и лесно обслужване, удобство при монтаж. Визуалното отчитане показанията на тези уреди има някои недостатъци като времеемкост, неточност при отчитането, което води до грешки в измерването.

Отчитащото устройство осигурява визуално определяне преместването на стрелка или светлинно петно и непосредствено отчитане на резултата от скалата му в наименовани единици или брой деления.

Трудност представлява и калибрирането на аналоговите уреди тъй като това е сложна и скъпоструваща, процедура с незадоволителна точност.

Този тип уреди не могат да бъдат директно свързвани към персонални компютри или друг тип записващи устройства посредством USB или RS-232 порт с цел проследяване развитието на процеси във времето или за автоматично калибриране.

ICTTE

International Conference on Technics, Technologies and Education ICTTE 2014 October 30-31 2014, Yambol, Bulgaria https://sites.google.com/a/trakia-uni.bg/ictte-2014/

Proceedings of ICTTE 2014 ISSN 1314-9474

373

Решение на посочения проблем може да бъде използването на система за компютърно зрение, състояща се от видеокамера, персонален компютър и софтуер за обработка и анализ на изображения, при което чрез разпознаване на изображения се отчита показанието на измервателното средство [3,6,10].

При използване на документ-камери като допълнително устройство към интерактивната презентационна система, софтуерът предоставян от производителите, предлага функции за визуализиране на текст и фигури върху дисплея на компютър, върху екран или интерактивна бяла дъска, но са малко разработките свързани с разпознаване на елементи от обект (напр. показания на аналогови и цифрови измервателни уреди), намиращ се пред камерата [5].

Качеството на обучение може да се повиши, чрез постигане на по-високо ниво на визуализация в аудиториите и лабораториите на университета като за целта се използват средства за компютърно подпомогнато обучение базирани на система за компютърно зрение.

Като разпознаваща система може да бъде използвана и документ камера свързана към интерактивна презентационна система, което би разширило областта на приложението на система за разпознаване на образи не само в производствената практика, но и като средство за обучение по използване на аналогови измервателни устройства.

Основната функция, която изпълнява програмната част на система за компютърно зрение е определяне ориентацията на показващата стрелка и чрез математическа обработка се извлича стойността на измерваната велична.

От литературата са известни следните методи за определяне положението на показващата стрелка на аналогов уред [1,4,7,9]: Ø Трансформация на Хаф (Hough); Ø Метод на централната проекция; Ø Методи със следене на окръжност; Ø Двумерни координатни трансформации.

Целта на настоящия доклад е оценка на надежността на метод за автоматично отчитане показанията на аналогов измервателен уред посредством система за компютърно зрение. 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИ

Разработена е опитна постановка, чиято блок схема е представена на фиг.1. Използван е аналогов (стрелкови) измервателен уред от магнито-електрическата измервателна система, клас на точност 2,5. DCE (Data Circuit terminating Equipment) [8] устройството е с максимална резолюция 640х480 пиксела с CMOS цветен сензор, дълбочина на цвета 24bit. DTE средството (Data Terminal Equipment) използва USB интерфейс за връзка с DCE. На това устройство е реализиран програмно алгоритъм, описан посредством фигура 2 и таблица 1.

Фигура 1. Блок-схема на опитна постановка

ICTTE

International Conference on Technics, Technologies and Education ICTTE 2014 October 30-31 2014, Yambol, Bulgaria https://sites.google.com/a/trakia-uni.bg/ictte-2014/

Proceedings of ICTTE 2014 ISSN 1314-9474

374

Алгоритъмът за определяне позицията на стрелката на аналоговия измервателен уред е базиран на Хаф и координатна трансформации.

Фигура 2. Определяне ориентацията на показващата стрелка

На фигура 2 е представена диаграма за определяне ориентацията на

показващата стрелка. S е началната позиция, а Е е крайната позиция на измервателната скала. CP е текущата позиция на стрелката върху измервателната скала. С α е означен ъгъла на завъртане на стрелката спрямо хоризонталната ос на изображението. Ъглите α1 и α2 са съответно ъгъла до началната и крайната точка на скалата. Таблица 1. Алгоритъм за определяне ориентацията на показваща стрелка

Етап от обработка на изображение Описание Забележка

1.Подготовка на изображението:

-зареждане на изображението; -преобразуване в черно-бяло; -филтриране; -отделяне на ръбове. Прави се предварителна обработка на изображението с цел извличане на специфична информация, необходима за следваща обработка

Изображението се зарежда в работната област на Matlab; Прилага се осредняващ филтър; Чрез функция Edge се отделят ръбовете в изображението.

2.Хаф трансформация:

-откриване на пикове в матрицата на Хаф трансформация; -извличане на линейните сегменти от трансформацията. Хаф трансформацията се прилага с цел идентификация на линиите в изображението

Прилагат се функциите: Hough, HoughPeaks, HoughLines.

3.Определяне геометричните параметри на линиите и дъгите:

-дължина на дъгата на измервателната скала; -ъглите на показващата стрелка и началото и края на скалата.

ICTTE

International Conference on Technics, Technologies and Education ICTTE 2014 October 30-31 2014, Yambol, Bulgaria https://sites.google.com/a/trakia-uni.bg/ictte-2014/

Proceedings of ICTTE 2014 ISSN 1314-9474

375

В таблица 1 е представен алгоритъмът за определяне положението на показващата стрелка на аналогов измервателен уред. Чрез трансформация на Хаф е определена позицията на линията на стрелката в изображението. Началната и крайната точка на скалата се задават ръчно от потребителя като позиците могат да бъдат съхранявани за следващо използване като се въвеждат модел и сериен номер на използвания аналогов уред, което предполага наличие на структури от данни и тяхното управление. Дължината на дъгата на скалата се определят по формула 1.

Измерват се и ъглите α1 и α2 в rad като се определя центъра на окръжността чиято част е тази крива. Определени са коефициентът на скалата Ks, чрез който се определя максималното напрежение в зависимост от ъгъла на дъгата и е добавен коефициент за обхвата Kr, на който е настроен измервателния уред. Um е стойността на напрежението, измерено от системата във V, което се определя чрез ъгъла на показващата стрелка α и коефициента на скалата Ks. 3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛНА ЧАСТ

За провеждане на изследването са използвани три метода за измерване –цифров и аналогов уреди и чрез система за компютърно зрение. Регулируемият лабораторен захранващ блок осигурява постоянно стабилизирано напрежение 0÷30V със стъпка 0,1V.

Фигура 3. Лабораторна уредба – общ вид 1-видеокамера; 2-система за осветление; 3-подвижна стойка; 4-персонален компютър; 5-аналогов измервателен уред; 6-лабораторен захранващ блок

Използваната в настоящото изследване лабораторна уредба (фиг.3) осигурява

заснемане на обектите от видеокамера и тяхното осветяване. За тази цел камерата се разполага над обекта във вертикално направление. Стендът осигурява възможност за промяна на височината на камерата спрямо хоризонтално разположения плот. Използваното осветително тяло е луминесцентна лампа, осигуряваща излъчването на бяла светлина. Тя е разположена над работния плот като по този начин полученото разсеяно осветление е насочено срещу обекта.

За обект на експеримента е избран измерваното напрежение от аналогов измервателен уред за постоянно напрежение. Проведени са измервания чрез разработената система за компютърно зрение за цялата измервателна скала на уреда със стъпка 1V и получените стойности на на напрежението са определени като процент от цялата измервателна скала в диапазона 10÷90% (този диапазон е избран

ICTTE

International Conference on Technics, Technologies and Education ICTTE 2014 October 30-31 2014, Yambol, Bulgaria https://sites.google.com/a/trakia-uni.bg/ictte-2014/

Proceedings of ICTTE 2014 ISSN 1314-9474

376

поради факта, че неопределеността в уреда се появява в началото и в края на измервателния обхват) сравнени с тези от индикацията на измервателното средство. Зададена е вероятност 95% и допустима грешка ε=0,05. Въведен е измервателният обхват, на който е настроен уреда. Направено е предварително задаване на началото и края на измервателната скала и точките са въведени в програмата. Веднъж въведени тези параметри позволяват извършване на многократни измервания без допълнителни настройки. Експерименталното измерване с разработената система е реализирано в следната последователност: Ø Настройка на видеокамерата – камерата се фокусира до пулучаване на ясен образ; Ø Настройка на осветлението – включва се осветлението и се регулира като стойността му се замерва с луксметър; Ø Настройка на програмното осигуряване – хистограмата на изображението се ограничава до 3σ (стандартното отклонение) с цел намаляване на страничните шумове.

Определени са абсолютната, относителната и приведената грешки на измерванията чрез система за разпознаване на изображения. В таблица 2 са приведени математическите зависимости, по които се определят тези грешки. X е показание на уреда, Х0 – действителната стойност на измерената величина, Xnom – номинален обхват на измервателния уред. Таблица 2. Грешки при измерване

Наименование Означение Определение Абсолютна грешка ΔX ΔX = X – X0, %

Относителна грешка ε ε = (ΔХ / Х0).100, %

Приведена грешка γ γ = (ΔХ / Хnom).100, %

На фигура 4 са представени резултатите от определените относителни грешки

при измерване с изображения. Средните стойности за тези изчисления са получени чрез измерване при различни резолюции (160x120, 176x144, 320x240, 352x288, 640x480) на цифровите изображения.

Фигура 4. Относителна грешка при измерване чрез изображения в различни резолюции

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90%

ε,

%

% of scale

160x120

176x144

320x240

352x288

640x480

ICTTE

International Conference on Technics, Technologies and Education ICTTE 2014 October 30-31 2014, Yambol, Bulgaria https://sites.google.com/a/trakia-uni.bg/ictte-2014/

Proceedings of ICTTE 2014 ISSN 1314-9474

377

Резултатите показват, че при използване на изображения с резолюция 352х288 стойностите на относителната грешка са ниски (1÷5%).

Направен е анализ на резултатите при различна осветеност на работната сцена при резолюция на изображенията 352х288. Заснемането е направено при осветеност 30.4, 39.8,43.8, 52.9 и 67.7 lux.

При по-ниски стойности на осветеността (0÷40 lux) Получената абсолютна грешка (фигури 5 и 6) е ±0,47.

Фигура 5. Абсолютна грешка при измерване

Резултати показват, че при осветеност 43÷67 lux се получава малка относителна грешка 1÷2%. Същите резултати се наблюдават и при определяне на приведената грешка която е в рамките на 0÷1,5%, откъдето може да се посочи клас на точност 1,5 за системата, използваща метода компютърно зрение (максималната приведена грешка на измервателната система е 1,5%).

Фигура 6. Относителна грешка при измерване чрез изображения при различна осветеност

-0,6

-0,5

-0,4

-0,3

-0,2

-0,1

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

30,4 lux 39,8 lux 43,8 lux 52,9 lux 67,7 lux

ΔX

Lightning, lux

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

16%

18%

10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90%

ε,

%

% of scale

30,4 lux

39,8 lux

43,8 lux

52,9 lux

67,7 lux

ICTTE

International Conference on Technics, Technologies and Education ICTTE 2014 October 30-31 2014, Yambol, Bulgaria https://sites.google.com/a/trakia-uni.bg/ictte-2014/

Proceedings of ICTTE 2014 ISSN 1314-9474

378

На следващ етап се предвижда изграждане на графичен потребителски интерфейс на програмна система, в която са включени разработените алгоритми и процедури за обработка на изображения и отчитане показанията на стрелкови уред като се отстранят недостатъците, посочени за разработените до момента подобни системи. 4. ИЗВОДИ

Получените резултати дават основание да се твърди, че разработената

установка за компютърно зрение осигурява достатъчна точност (97÷99%) при определяне показанията на аналогови измервателни уреди.

Би могло да се подобри методиката за калиброване на камерата, което ще доведе до намаляване на неопределеността, както и да се повиши стабилността на установката, с което ще се намалят вибрациите, които вероятно оказват влияние върху разсейването на относителното отклонение при измерване.

Разработената система би имала приложение в по-стари електроцентрали като вариант за автоматично отчитане показанията на аналогови измервателни устройства, което би позволило предаване на измерените показания на разстояние, архивиране на данните и съставяне на отчети.

По същия начин тази система може да се използва и като средство за компютърно подпомогнато обучение за работа с аналогови измервателни устройства чрез използване на интерактивни средства за презентация като документ камери и интерактивни бели дъски. 5. БЛАГОДАРНОСТИ

Изследванията са подкрепени по проект 5.ФТТ/ 2014 „Приложение на дигиталните технологии в обучението по техническите дисциплини и адаптирането на преподавателите към тях“. 6. ЛИТЕРАТУРА [1] Alegria F. C., A. C. Serra, Computer vision applied to the automatic calibration of

measuring instruments, Measurement 28 (2000), pp. 185-195. [2] Krastev, K., Investigation of the distribution of production in the rejection of the elements

of tractors, XVIII International Conference of Young Scientists, Sofia, 2009, pp. 64-69, ISBN: 954-323-057-9 (the original is in Bulgarian).

[3] Mladenov M.I., Intelligent sensors and systems, ISBN 978-954-712-493-6, Ruse, 2010, (the original is in Bulgarian).

[4] Sablatnig R., C. Hansen, Machine vision applications in industrial inspection III, Proceedings of The International support the authors gratefully acknowledge. Society for Optical Engineering, Vol.2423, San Jose, California, February 8–9, 1995, pp. 356-366.

[5] Stoykova V., A. Smrikarov Zl. Kazlacheva, K. Georgieva. Some applications of interactive presentation systems in the learning process. Proceedings of the Fourth National Conference on e-learning in higher education, Svishtov, 2012 (the original is in Bulgarian).

[6] Topalova I., A. Tsokev, Machine vision in automated control systems, Sofia, 2009, ISBN: 978-954-438-791-4, (the original is in Bulgarian).

[7] Wei Z., L. Zhang, J. Lin, S. Song, A new digit positioning method for analog measuring instruments, Research journal of applied sciences, engineering and technology 5 (2013), ISSN: 2040-7459, e-ISSN: 2040-7467, pp. 3529-3533.

ICTTE

International Conference on Technics, Technologies and Education ICTTE 2014 October 30-31 2014, Yambol, Bulgaria https://sites.google.com/a/trakia-uni.bg/ictte-2014/

Proceedings of ICTTE 2014 ISSN 1314-9474

379

[8] Yankov, K. Interactive Generation оf Data Transmission Protocol Between External Device аnd Computer. Proc. Int. Conference on Information Technologies (InfoTech-2007). sept.21-23, 2007, Varna, Bulgaria, ISBN 978-954-9518-42-9, pp. 231-238.

[9] Zhang J., Y. Wang, F. Lin, Automatic reading recognition system for analog measuring instruments base on digital image processing, Journal of applied sciences 13 (2013), ISSN 1812-5654, pp. 2562-2567.

[10] Zlateva J., Computer vision, Rouse, 2001, (the original is in Bulgarian).