[发明专利]一种六氟化硫压力仪表图像自动识别方法

权利要求书

1.一种六氟化硫压力仪表图像自动识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.通过仪表监控摄像头获取整个仪表的图像，同时对获取的图像进行预处理；

B.图像二值化处理：基于最大类间方法找到图像的一个合适的阈值，将仪表图像中的目标指针与圆盘背景进行区分，通过差分化算法对获得的图像进行优化，最后在对该图像进行中值滤波处理；

C.对步骤A处理的图像结果采用sobel算子进行边缘检测，利用霍夫变换获取仪表内圆形区域图像的中心点坐标和半径；

D.分析图像特征，获取表盘参考点位置及指针终点的坐标；

E.根据步骤C和D的获取的参数，计算指针偏转夹角，并结合表盘参考点位置计算指针示数，实现仪表图像的自动识别。

2.根据权利1要求所述的一种六氟化硫压力仪表图像自动识别方法，其特征在于，所述预处理过程为：

A.首先对仪表监控摄像头获取的整个仪表图像进行灰度化处理；

B.采用形态学上的开运算对灰度化后的图像进行图像膨胀、灰度反转和灰度细化操作。

3.根据权利1要求所述的一种六氟化硫压力仪表图像自动识别方法，其特征在于，步骤B所述图像二值化处理，具体包括：

A.读入预处理后的灰度图像到矩阵I，把矩阵I中整数值转化为浮点值，得到图像矩阵J；

B.最大间类方法原理：记g为图像前景与图像背景的分割阈值，前景点数占图像比例为p，平均灰度为u；背景点数占图像比例为q，平均灰度为w，则图像的总平均灰度为：                                                ;前景和背景图像的方差：，当方差g最大时，可以认为此时前景和背景达到最大差异，即为合适的灰度阈值；

C.结合步骤B中的灰度阈值把图像矩阵J二值化处理，通过差分化算法对图像进行优化，最后在对该图像进行中值滤波处理。

4.根据权利1要求所述的一种六氟化硫压力仪表图像自动识别方法，其特征在于，步骤C所述具体包括：

A.对灰度图像采用sobel算子进行边缘检测得到图像矩阵J（x，y）；

B.对图像矩阵J（x，y）进行霍夫变换，从图像空间对应到参数空间（X，Y，P），通过搜索超过阈值的聚集点得到仪表图像圆心坐标和半径r。

5.根据权利1要求所述的一种六氟化硫压力仪表图像自动识别方法，其特征在于，步骤D所述具体包括：

A.根据圆形仪表刻度起点和终点的特征来提取参考点的坐标，本算法选终点位置为参考点；

B对权利要求2中步骤A的灰度图像矩阵I，先获得其行列像素的大小[m，n]=size(I)，依据终点位置的特征，将小于和大于范围的像素置为I（x，y）=1，在采用霍夫矩阵变换得到终点位置的坐标；

C.根据指针位置的特点，同样将小于r和大于范围的像素置为I（x，y）=1，在结合霍夫矩阵变换得到指针位置的坐标（）。

6.根据权利1要求所述的一种六氟化硫压力仪表图像自动识别方法，其特征在于，步骤E所述计算图像指针读数具体包括：

A.根据权利5和权利4中获取的图像圆心坐标、参考终点坐标和指针坐标计算读数；

B.基于三角形余弦定理，指针与终点坐标之间的夹角 为：

其中，，；

C.根据步骤B计算出的指针夹角最终可以得到图像的指针读数。