巡检机器人之仪表识别系统

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一、前言

二、项目介绍

三、项目展示

数字仪表

指针仪表

四、项目经验分享

分享一个跳动的爱心代码

一、前言

只要不放弃努力和追求，小草也有点缀春天的价值

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二、项目介绍

巡检机器人表计识别指的是利用人工智能技术，通过对表计进行拍照并进行图像处理，自动识别表计的种类、型号、读数等信息，实现对表计的自动巡检。通常包括摄像头、光源、图像采集设备、图像处理算法和数据处理部件等。在巡检过程中，机器人会通过摄像头拍摄表计上的图片数据然后会被传输到图像处理算法进行一系列的处理。处理完成后，数据会被发送到后端数据处理部件进行存储、分析和逻辑判断等操作。在实际应用中，表计识别具有高效、准确、安全等优点。机器人可代替人工实现巡检和数据采集，大幅提高工作效率，减少人为错误和事故概率，同时节约人力成本。

三、项目展示

数字仪表和指针仪表成果展示

数字仪表

指针仪表

四、项目经验分享

起初，我记得很清楚，我开始做这个项目的时候，我对如何做此项目一无所知，感到十分迷茫，我没有头绪，不清楚怎么去展开工作。但我并没有放弃，开始通过搜索资料、咨询他人及自我探索来提高知识水平及项目能力，我开始一点一点的去尝试，我从许多错误和挫折中学习，一步一步地朝着项目的完成去前进。

我开始规划步骤并列出清单，以便快速了解每一个要素和得到清晰的成果。然后我着手于具体工作，跨出了第一步，有了一些小成功。但也过程中肯定遇到了许多挑战和困难，但我并没有轻言放弃，反而不断尝试和调整，成功地克服了这些困难。

终于，我完成了项目并得到了认可，这让我感到非常欣慰和自豪。现在回想起来，虽然这个过程充满挑战，但我非常高兴我可以成就它。

最后，分享一段话给大家：很多时候，我们不缺方法，缺的是一往无前的决心和魄力。不要在事情开始的时候畏首畏尾，不要在事情进行的时候瞻前顾后，唯有如此，一切才皆有可能。

分享一个跳动的爱心代码

希望这个跳动的心可以跟大家一起加油、努力！！！

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# -*- coding: utf-8 -*-import random
import time
from math import sin, cos, pi, log
from tkinter import *CANVAS_WIDTH = 640  # 在这里改 画布的宽 最好和高成比例放大
CANVAS_HEIGHT = 480  # 在这里改 画布的高 最好和宽成比例放大
CANVAS_CENTER_X = CANVAS_WIDTH / 2  # 画布中心的X轴坐标
CANVAS_CENTER_Y = CANVAS_HEIGHT / 2  # 画布中心的Y轴坐标
IMAGE_ENLARGE = 11  # 在这里改 放大比例 画布放大后，心太小？把这个改大点
HEART_COLOR = "#e86184"  # 心的颜色 在这里改WINDOWS_TITLE = '加油~'  # 窗口标题 在这里改
HEART_CENTER_TEXT = '不放弃，要坚持'  # 中间文字内容 在这里改
HEART_CENTER_TEXT_COLOR = '#FFD700'  # 中间文字颜色 在这里改def heart_function(t, shrink_ratio: float = IMAGE_ENLARGE):"""“爱心函数生成器”:param shrink_ratio: 放大比例:param t: 参数:return: 坐标"""# 基础函数# x = 16 * (sin(t) ** 3)x = 14.6 * (sin(t) ** 3)  # 更尖# y = -(13 * cos(t) - 5 * cos(2 * t) - 2 * cos(3 * t) - cos(4 * t))y = -(14.5 * cos(t) - 4 * cos(2 * t) - 2 * cos(3 * t) - 0.5 * cos(4 * t))  # 更圆润# 放大x *= shrink_ratioy *= shrink_ratio# 移到画布中央x += CANVAS_CENTER_Xy += CANVAS_CENTER_Yreturn int(x), int(y)def scatter_inside(x, y, beta=0.15):"""随机内部扩散:param x: 原x:param y: 原y:param beta: 强度:return: 新坐标"""ratio_x = - beta * log(random.random())ratio_y = - beta * log(random.random())dx = ratio_x * (x - CANVAS_CENTER_X)dy = ratio_y * (y - CANVAS_CENTER_Y)return x - dx, y - dydef shrink(x, y, ratio):"""抖动:param x: 原x:param y: 原y:param ratio: 比例:return: 新坐标"""force = -1 / (((x - CANVAS_CENTER_X) ** 2 + (y - CANVAS_CENTER_Y) ** 2) ** 0.6)  # 这个参数...dx = ratio * force * (x - CANVAS_CENTER_X)dy = ratio * force * (y - CANVAS_CENTER_Y)return x - dx, y - dydef heart_curve(p):"""爱心的跳动函数参数:param p: 参数:return: 正弦 + 贝塞尔"""# return curve(p, (.4, .5, .2, .6))# https://cubic-bezier.com/ 调整参数的网站return curve(p, (.69, .75, .2, .95))  # 在这里改 爱心的贝塞尔曲线参数def heart_halo_curve(p):"""爱心光环的跳动函数参数:param p: 参数:return: 正弦 + 贝塞尔"""# return curve(p, (.73,.55,.59,.92))# https://cubic-bezier.com/ 调整参数的网站return curve(p, (.75, .49, .46, .97))  # 在这里改 光环的贝塞尔曲线参数def curve(p, b):"""自定义曲线函数，调整跳动周期:param b: 贝塞尔参数:param p: 参数:return: 正弦 + 贝塞尔"""# print('p:', p)t = sin(p)p0 = b[0]p1 = b[1]p2 = b[2]p3 = b[3]t1 = (1 - t)t2 = t1 * t1t3 = t2 * t1r = p0 * t3 + 3 * p1 * t * t2 + 3 * p2 * t * t * t1 + p3 * (t ** 3)  # 贝塞尔计算# r = 2 * (2 * sin(4 * p)) / (2 * pi)# print('r:', r)return rclass Heart:"""爱心类"""def __init__(self, generate_frame=20):self._points = set()  # 原始爱心坐标集合self._edge_diffusion_points = set()  # 边缘扩散效果点坐标集合self._center_diffusion_points = set()  # 中心扩散效果点坐标集合self.all_points = {}  # 每帧动态点坐标self.build(2000)  # 在这里改 初始的点数，太大可能运行缓慢self.generate_frame = generate_framefor frame in range(generate_frame):self.calc(frame)def build(self, number):# 爱心for _ in range(number):t = random.uniform(0, 2 * pi)  # 随机不到的地方造成爱心有缺口x, y = heart_function(t)self._points.add((x, y))# 爱心内扩散for _x, _y in list(self._points):for _ in range(3):x, y = scatter_inside(_x, _y, 0.05)self._edge_diffusion_points.add((x, y))# 爱心内再次扩散point_list = list(self._points)for _ in range(4000):x, y = random.choice(point_list)x, y = scatter_inside(x, y, 0.24)  # 0.24 这个参数改爱心中间的点点数量，越大数量越多self._center_diffusion_points.add((x, y))@staticmethoddef calc_position(x, y, ratio):# 调整缩放比例force = 1 / (((x - CANVAS_CENTER_X) ** 2 + (y - CANVAS_CENTER_Y) ** 2) ** 0.47)  # 魔法参数dx = ratio * force * (x - CANVAS_CENTER_X) + random.randint(-1, 1)dy = ratio * force * (y - CANVAS_CENTER_Y) + random.randint(-1, 1)return x - dx, y - dydef calc(self, generate_frame):ratio = 10 * heart_curve(generate_frame / 10 * pi)  # 圆滑的周期的缩放比例halo_radius = int(4 + 6 * (1 + heart_halo_curve(generate_frame / 10 * pi)))halo_number = int(3000 + 4000 * abs(heart_halo_curve(generate_frame / 10 * pi) ** 2))all_points = []# 光环heart_halo_point = set()  # 光环的点坐标集合，去重for _ in range(halo_number):t = random.uniform(0, 2 * pi)  # 随机不到的地方造成爱心有缺口x, y = heart_function(t, shrink_ratio=heart_halo_curve(generate_frame / 10 * pi) + 11)  # 魔法参数x, y = shrink(x, y, halo_radius)if (x, y) not in heart_halo_point:# 处理新的点heart_halo_point.add((x, y))random_int_range = int(27 + heart_halo_curve(generate_frame / 10 * pi) * 4)x += random.randint(-random_int_range, random_int_range)y += random.randint(-random_int_range, random_int_range)size = random.choice((1, 1, 2))all_points.append((x, y, size))# 轮廓for x, y in self._points:x, y = self.calc_position(x, y, ratio)size = random.randint(1, 3)all_points.append((x, y, size))# 内容for x, y in self._edge_diffusion_points:x, y = self.calc_position(x, y, ratio)size = random.randint(1, 2)all_points.append((x, y, size))for x, y in self._center_diffusion_points:x, y = self.calc_position(x, y, ratio)size = random.randint(1, 2)all_points.append((x, y, size))self.all_points[generate_frame] = all_pointsdef render(self, render_canvas, render_frame):for x, y, size in self.all_points[render_frame % self.generate_frame]:render_canvas.create_rectangle(x, y, x + size, y + size, width=0, fill=HEART_COLOR)def frame_count(self):return self.generate_framedef draw(main: Tk, render_canvas_dict: dict, render_heart: Heart, render_frame=0):"""绘图函数:param main: TK面板:param render_canvas_dict: 画布缓存:param render_heart: 心类:param render_frame: 当前帧数:return: None"""frame_index = render_frame % render_heart.frame_count()last_frame_index = (frame_index + render_heart.frame_count() - 1) % render_heart.frame_count()if last_frame_index in render_canvas_dict:render_canvas_dict[last_frame_index].pack_forget()if frame_index not in render_canvas_dict:canvas = Canvas(main,bg='black',height=CANVAS_HEIGHT,width=CANVAS_WIDTH)canvas.pack()render_heart.render(canvas, render_frame)canvas.create_text(CANVAS_CENTER_X,CANVAS_CENTER_Y,text=HEART_CENTER_TEXT,fill=HEART_CENTER_TEXT_COLOR,font=('楷体', 48, 'bold'))render_canvas_dict[frame_index] = canvaselse:render_canvas_dict[frame_index].pack()main.after(40,  #画面切换间隔时间，越小帧数越高，但是可能会越卡draw, main, render_canvas_dict, render_heart, render_frame + 1)if __name__ == '__main__':print('正在启动...')start_time = time.time()root = Tk()  # 一个Tk界面root.title(WINDOWS_TITLE)canvas_dict = {}heart = Heart(20)  #20为总帧数，帧数越大，花样越多，更占内存draw(root, canvas_dict, heart)end_time = time.time()root.mainloop()# 这个代码我忘记在哪里获取到的了，如涉权，麻烦告知并标明出处，我会及时修改。