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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 趙成元
- 발행연도
- 2014
- 저작권
- 홍익대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
이 논문의 연구 히스토리 (3)
2014
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원격 검침 시스템은 전기, 수도, 가스 등의 자동 계량기나 상하수도 수질, 공정제어 시스템, 설비관리 시스템, 빌딩관리 시스템, 각종 시설물 관리 등 활용되는 범주가 다양하여 시장의 규모가 지속적으로 증대되고 앞으로의 성장 가능성은 매우 클 것으로 전망되고 있다.
본 논문은 이러한 다양한 분야에서의 산업적 응용을 목표로 현재 설치되어 있는 계량기들을 교체하지 않고 검침 오류를 줄일 수 있는 영상인식 기반 숫자인식 원격 검침 시스템을 제안한다. 논문에서 제안하는 영상 인식 기반 원격 검침기 시스템 S/W를 위한 계량기 숫자 인식 알고리즘의 동작 과정은 다음과 같다. 먼저, 계량기의 이미지를 이미지 센서를 통해 획득한 후 LN 방법을 이용하여 조명 정교화 과정을 수행한다. 이후, LSD(Line Segment Detector) 알고리즘을 통한 개략적인 숫자 영역을 추출 후 지역 에지 기반 문턱치 이진화 전처리 과정을 거친 뒤, 계량기 타입에 따라 알맞은 수직 및 수평 투영 기법을 이용하여 정교한 숫자 영역을 검출한다. 다음 단계인 숫자 분할은 CLNF 알고리즘을 통해 숫자 블랍을 획득하고, 신경망과 템플릿 매칭을 혼합한 하이브리드 숫자 분류기를 통해 최종적으로 숫자를 분류한다. 실험에 사용한 H/W에 대해 간략히 설명을 하자면, 원격 검침기의 H/W는 이미지 센서 보드 및 메인 보드 등으로 구성된다. 그리고 상위 원격 검침 관리 시스템과의 통신을 위한 통신 프로토콜로 RS-485, USB 인터페이스 등으로 구성된다. 제안된 계량기 숫자 인식 시스템의 효과적인 동작은 실제환경과 유사한 환경을 만든 후 실험을 통해 확인하였다.
본 논문은 이러한 다양한 분야에서의 산업적 응용을 목표로 현재 설치되어 있는 계량기들을 교체하지 않고 검침 오류를 줄일 수 있는 영상인식 기반 숫자인식 원격 검침 시스템을 제안한다. 논문에서 제안하는 영상 인식 기반 원격 검침기 시스템 S/W를 위한 계량기 숫자 인식 알고리즘의 동작 과정은 다음과 같다. 먼저, 계량기의 이미지를 이미지 센서를 통해 획득한 후 LN 방법을 이용하여 조명 정교화 과정을 수행한다. 이후, LSD(Line Segment Detector) 알고리즘을 통한 개략적인 숫자 영역을 추출 후 지역 에지 기반 문턱치 이진화 전처리 과정을 거친 뒤, 계량기 타입에 따라 알맞은 수직 및 수평 투영 기법을 이용하여 정교한 숫자 영역을 검출한다. 다음 단계인 숫자 분할은 CLNF 알고리즘을 통해 숫자 블랍을 획득하고, 신경망과 템플릿 매칭을 혼합한 하이브리드 숫자 분류기를 통해 최종적으로 숫자를 분류한다. 실험에 사용한 H/W에 대해 간략히 설명을 하자면, 원격 검침기의 H/W는 이미지 센서 보드 및 메인 보드 등으로 구성된다. 그리고 상위 원격 검침 관리 시스템과의 통신을 위한 통신 프로토콜로 RS-485, USB 인터페이스 등으로 구성된다. 제안된 계량기 숫자 인식 시스템의 효과적인 동작은 실제환경과 유사한 환경을 만든 후 실험을 통해 확인하였다.
목차
1장 서론 11.1 연구배경 및 필요성 11.2 기존 영상 기반 계량기 숫자 인식에 관한 연구 31.3 연구방법 및 구성 62장 관련 이론 72.1 Local Normalization Processing 72.2 LSD(Line Segmentation Detector) 알고리즘 92.3 지역 에지 기반 문턱치 기법 112.4 CLNF 알고리즘 132.4.1 연결 요소 레이블링 with Union-Find(CCLUF) 132.4.2 주변 전경 픽셀 전파(NFPP) 152.4.3 CLNF(CCLUF with NFPP) 172.5 역전파 신경회로망 183장 계량기 숫자 영역 검출 시스템 243.1 LN 조명 정규화 전처리 253.2 라인 세그먼트 추출 및 분석 273.3 이진화 293.4 정교한 숫자 영역 검출 314장 계량기 숫자 분할 시스템 344.1 숫자 구역 수직 분할 354.2 수직 분할된 숫자 구역의 숫자 분할 365장 계량기 숫자 인식 시스템 375.1 혼합 특징 벡터 추출 385.2 하이브리드 숫자 분류기 설계 415.3 숫자 인식 보정 알고리즘 476장 계량기 원격 검침기 시스템 구조 487장 실험 및 결과 537.1 임베디드 소프트웨어 개발 및 실험 환경 537.2 계량기 숫자 인식 시스템 실험 결과 558장 결론 59참고 문헌 62ABSTRACT 65
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