[发明专利]一种指针式仪表读数自动识别方法

权利要求书

1.一种指针式仪表读数自动识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采集并标定仪表模板图，该仪表模板图是对仪表的正视角图，将仪表模板图、仪表模板图中仪表最大最小量程、单位，以及仪表模板中仪表指针当前位置读数，保存在模板库中；

2)查找模板图中仪表的最大、最小量程刻度线、指针直线，并将计算得到的最大最小量程刻度线的角度、仪表刻度盘的圆心位置保存在模板库中；其中最大最小量程刻度线的查找方法及圆心位置的确定，根据以下条件判断，1.最大最小量程刻度线、指针直线的相对角度差与相对读数差成比例关系；2.最大最小量程刻度线、指针直线相交于圆心；3.直线的查找方法采用自适应参数查找方法；每张模板图中仪表的最大最小量程刻度线的查找及圆心位置的确定，具体包括以下步骤：

21)根据仪表最大最小量程刻度直线的斜率关系，找出仪表模板图中满足斜率关系的直线对，共有n对；

22)根据每一对直线的角度，以及模板图中仪表的最大最小量程、模板图中仪表读数，计算若第i对直线是最大最小量程刻度线，模板指针的角度为θ_0i，以及第i对直线的交点坐标(x_i,y_i)，i＝0,1…n；

23)查找仪表模板图中角度为θ_0i，并且通过坐标(x_i,y_i)的直线，则第i对直线即为最大最小量程刻度线，圆心为(x_i,y_i)，并将最大量程刻度线的角度θ_max、最小量程刻度线的角度θ_min、以及圆心坐标(x_i,y_i)保存在模板库中；

3)将待识别仪表图与模板库中的仪表模板图进行关键点匹配，得到透视变换矩阵后，将待识别仪表图校正为正视角图；

4)采用自适应参数的指针查找方法，查找待识别仪表图中的指针直线，计算仪表读数。

2.根据权利要求1所述的一种指针式仪表读数自动识别方法，其特征在于：步骤4)中自适应参数的指针查找方法，查找待识别仪表图中的指针直线，计算仪表读数，具体包括：识别仪表读数时，根据模板库中已有的模板图片最大、最小量程刻度线的角度，最大、最小量程，查找已校正为正视图的仪表图片中的指针，并计算其角度，即求得仪表读数如下：

式中，θ为待识别图中仪表指针的角度，θ_max为最大量程刻度线的角度，θ_min为最小量程刻度线的角度，S_max为最大量程读数，S_min为最小量程读数，S为待识别仪表图中仪表的读数；

最大量程刻度线的角度θ_max、最小量程刻度线的角度θ_min、最大量程S_max、最小量程S_min均为该仪表已存放在模板库中的参数，只需识别仪表指针直线并计算出其角度θ，即求得仪表读数。