Bachelor's Thesis

OCR application for reading values from the display

Final Thesis 7.43 MB

Author of thesis: Bc. Jiří Šeda

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Vojtěch Gajzler

Reviewer: Ing. Michal Bastl, Ph.D.

Abstract:

This thesis focuses on creation of a Python program for reading and storing numbers from digital displays using a camera and OCR methods. The research part focuses on image processing using the OpenCV library and open-source OCR libraries. The practical part describes the development of an image processing program, for which a windowed application was created to simplify configuration. Furthermore, the practical part is devoted to testing available OCR libraries on digital displays and training a model in the docTR library. The selected suitable models are implemented in the inference program along with the image processing program. The resulting software system is tested on measurement records from various devices.

Keywords:

OCR, Python, image processing, display

Date of defence

12.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Při obhajobě student nejprve prezentoval svoji bakalářskou práci, následně byly přečteny posudky a student odpovídal na dotazy oponenta. Poté byly členy komise položeny následující otázky: Jakým způsobem proběhla augmentace rozpoznávaných číslic s ohledem na rozdílnost tloušťky segmentů napříč displeji? Doporučení na použití Newtonovy metody pro segmentové displeje. V čem spatřujete nedostatky dříve vytvořených knihoven pro rozpoznání digitálních displejů? Navazoval jste nějak na dříve vytvořenou závěrečnou práci pro rozpoznání číslic? Jsou vytvořené kódy a natrénované neuronové sítě veřejně dostupné? Na závěr byla obhajoba hodnocena jako velmi dobrá.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Mechatronics (B-MET-P)

Composition of Committee

Pplk. Ing. Radek Doskočil, Ph.D. (předseda)
Ing. Martin Appel, Ph.D. (místopředseda)
Ing. David Vlachý (člen)
doc. Ing. Radek Vlach, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Pokorný, Ph.D. (člen)
Ing. Lubomír Houfek, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Bastl, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Pavel Vorel, Ph.D. (člen)
Ing. Stanislav Frolík, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Vojtěch Gajzler

Student se v rámci bakalářské práce zabýval automatizovaným odečítáním číselných hodnot z displejů zařízení, která nedisponují komunikačním rozhraním. Práce vznikala ve spolupráci s Českým metrologickým institutem, kde podobný systém může nalézt praktické uplatnění při dlouhodobých měřeních a kalibracích. V rámci řešení bylo nutné nastudovat problematiku zpracování obrazu a OCR metod a následně navrhnout vlastní řešení splňující požadavek na minimální úspěšnost správného rozpoznání 95%. Student pracoval samostatně a výstupem je software pro zpracování obrazu, a OCR založené na trénovaném modelu.

Práce je rozsáhlá a působí zajímavě. Slabší stránkou je interpretace dosažených výsledků a způsob jejich prezentace. Text působí místy nekonzistentně a některé části by si zasloužily podrobnější vysvětlení, zejména v oblasti trénování modelů a vyhodnocení experimentálních výsledků. Z textu rovněž není vždy zcela zřejmé výsledné nastavení předzpracování obrazu ani důvody některých rozhodnutí při návrhu a testování systému. Přes uvedené připomínky student prokázal schopnost samostatně nastudovat rozsáhlé téma, implementovat funkční software a experimentálně ověřit navržené řešení. Práci doporučuji k obhajobě a hodnotím známkou B – velmi dobře.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods B
Scholarly contribution and originality B
Ability to interpret achieved results and draw conclusions C
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout B
Grafic layout, used style and language level B
Work with used sources including quotations B
Student's independence when working on the topic A

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. Michal Bastl, Ph.D.

Pan Šeda se ve své závěrečné práci zabýval problematikou strojového odečítání hodnot z displejů měřicích přístrojů. Práce byla zadána na podnět Českého metrologického institutu.

V teoretické části je zpracována rešerše zaměřená na zpracování obrazu, které je pro danou úlohu zásadní. Jako implementační jazyk byl zvolen Python, čemuž odpovídá i zaměření rešerše na knihovny dostupné pro tento programovací jazyk. Konkrétně je pozornost věnována knihovně OpenCV, která představuje standardní nástroj pro zpracování obrazu, a dále OCR knihovnám určeným pro vyhodnocování textu, v tomto případě zejména číslic.

Práce se dále zabývá základním zpracováním různých typů displejů a porovnáním dostupných knihoven založených na neuronových sítích. Ve vlastní části řešení student rovněž dotrénovává vybrané modely pro konkrétní potřeby úlohy a specifické typy displejů. Z práce je patrné, že navrženým postupem bylo dosaženo požadované přesnosti.

V práci postrádám zmínku o momentových metodách pro vyhodnocování prvků v obraze. Tyto metody knihovna OpenCV nabízí a představují zajímavou alternativu k metodám založeným na neuronových sítích, případně mohou sloužit jako vstup pro další zpracování.

Po formální stránce je text dobře členěn a vhodně upraven. Jedinou výtku mám k tomu, že se v rešeršní části objevují i výsledky vlastní práce jako příklady předzpracování obrazu.

Zadání považuji za splněné a doporučuji práci k obhajobě s hodnocením velmi dobře/B
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods B
Scholarly contribution and originality C
Ability to interpret achieved results and draw conclusions B
Applicability of results in practice or theory B
Logical arrangement of thesis and its layout B
Grafic layout, used style and language level B
Work with used sources including quotations B
Topics for thesis defence:
  1. Myslíte, že by metody výpočtu obrazových momentů byly použitelné pro rozpoznání číslic, případně vylepšení řešení?
  2. V práci zmiňujete problém, který nastane při změně číslice na displeji. Je to nakonec spolehlivě vyřešeno? Dalo by se to něják vylepšit?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová