[发明专利]双表盘指针式仪表的高精度自动读数装置及方法

权利要求书

1.一种双表盘指针式仪表的高精度自动读数装置，其中所述双表盘指针式仪表包括内盘和外盘，并且以夹具固定位置，使得在测量过程中所述仪表的表身保持固定；所述装置包括：

图像采集模块，用于获取仪表表盘数字图像，所述图像采集模块包括可变焦摄像头和数据传输线，其中，所述摄像头以夹具固定，从而在测量过程中能够保持所述摄像头位置固定、焦距固定；

光源照明模块，包括设置在所述摄像头附近的白色光源；以及

计算机处理显示模块，用于图像处理和分析，所述计算机处理显示模块包括主机和显示屏，其中所述主机通过数据线与图像采集模块相连以获取图像数据，并通过主机内部程序进行处理，然后通过显示屏显示读数结果。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述光源照明模块设置为能够形成无影照明，以防止在所述图像采集模块所采集的图像中出现指针的阴影。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述光源照明模块中的白色光源为LED光源。

4.如权利要求1所述的装置，在经过安装固定和标定过程后能够用来在测量过程中获取双表盘指针式仪表的数字图像；基于根据预先标定的刻度线位置以及所获取的图像中特征点位置，确定图像中所有刻度线位置；基于拍摄所得图像检索指针位置，并根据刻度线位置确定指针所示读数。

5.一种将权利要求1所述的装置用于双表盘指针式仪表的高精度自动读数方法，其包括：

预处理：包括安装并固定所述双表盘指针式仪表以及图像采集模块的摄像头、安装和调节光源照明模块的光源，使摄像头对准仪表以能清晰拍摄表盘图像，并且调节摄像头焦距使图像中仪表指针和刻度线清晰，然后获取所述仪表的数字图像，并将内盘和外盘刻度线进行点选并记录坐标位置；

标定：在图像上点选多个标定点，并记录标定点的坐标位置；如此完成标定工作后需要保持摄像头和仪表的相对位置不变以免重新标定；

测量：通过摄像头获取仪表的表盘数字图像，并基于预先标定的仪表刻度线位置参数以及所获取的图像中特征点位置，确定测量图像中表盘所有刻度线位置；

读数：通过计算机处理显示模块进行用于图像处理和分析，包括基于拍摄所得图像检索指针位置并根据刻度线位置确定指针读数，并且根据检测到的外表盘指针位置确定外表盘读数，进而根据检测内表盘指针位置确定内表盘读数。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述测量过程包括根据检测到的外表盘指针位置，确定外表盘读数，进而检测内表盘指针位置、确定内表盘读数，并且在检测过程中根据外表盘指针位置信息，排除外表盘对内表盘读数的干扰。

7.如权利要求5所述的方法，其中预处理过程包括，利用所述光源形成无影照明系统，使得测量过程中无阴影影响指针位置的判别及自动读数。

8.如权利要求5所述的方法，其中，基于预先标定的指针式仪表刻度线位置参数，确定测量过程中内表盘和外表盘刻度线位置，测量过程中，根据预先标定的刻度线位置以及所获取的图像中特征点位置，确定图像中所有刻度线位置。

9.如权利要求8所述的方法，进一步包括：根据检测到的外表盘指针位置，确定外表盘读数；进而根据检测到的内表盘指针位置、确定内表盘读数，检测过程中根据外表盘指针位置信息，排除外表盘对内表盘读数的干扰。

10.如权利要求9所述的方法，进一步包括：在检测过程中能够根据外表盘指针位置信息排除外表盘对内表盘读数的干扰，包括在外表盘指针遮挡内表盘、被误判为内表盘指针的情况下，根据外表盘读数对内盘读数进行校核。