[发明专利]一种多表盘指针式仪表的自动读数方法

权利要求书

1.一种多表盘指针式仪表的自动读数方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、建立指针式仪表所包括的N个表盘的基准图像F_bi，i＝1,2，……，N；基准图像F_bi的建立包括以下步骤：

A1、将指针式仪表中的N个表盘的指针全部调整至零刻度位置，采集此时指针式仪表的图像；

A2、将步骤A1所采集图像进行灰度和二值化处理，获取指针式仪表的零刻度二值图像；

A3、利用OpenCV对零刻度状态二值图像中的N个表盘按照内轮廓大小进行编号，并依次确定每个表盘中指针转动的圆心坐标0_i，i＝1,2，……，N；

A4、基于表盘i的圆心坐标0_i确定表盘i的感兴趣区域ROI_i，获取表盘i的指针区域图像；

A5、基于表盘i的圆心坐标0_i，利用Hough变换提取步骤A4所得表盘i指针区域图像的直线l_mini；

A6、将指针式仪表中的N个表盘的指针分别调整至满刻度位置，依次采集每个表盘满刻度时指针式仪表的图像，获取表盘i的满刻度仪表图像；

A7、将步骤A5所采集的表盘i的满刻度仪表图像进行灰度和二值化处理，获取表盘i的满刻度二值图像；

A8、基于表盘i的圆心坐标0_i，确定表盘i的感兴趣区域ROI_i，获取表盘i的指针区域图像；

A9、基于表盘i的圆心坐标0_i，利用Hough变换提取步骤A8所得- 表盘i的指针区域图像的直线l_maxi；

A10、计算步骤A5所得直线l_mini和步骤A9所得直线l_maxi之间的夹角作为量程夹角a_i，基于零刻度状态二值图像的直线l_mini、直线l_maxi和量程夹角a_i构成表盘i的基准图像F_bi；

B、建立指针式仪表所包括的N个表盘的待测图像F_ti，i＝1,2，……，N；待测图像F_ti的建立包括以下步骤：

B1、将指针式仪表调整至工作状态，实时采集工作状态下的指针式仪表图像；

B2、将步骤B1所采集图像进行灰度和二值化处理，获取指针式仪表的待测二值图像；

B3、基于步骤A所得表盘i的圆心坐标0_i，确定表盘i的感兴趣区域ROI_i，获取表盘i的指针区域图像；

B4、利用Hough变换提取步骤B3所得表盘i的指针区域图像的直线l_ti，基于待测二值图像的直线l_ti构成表盘i的待测图像F_ti；

C、将表盘i的待测图像F_ti与基准图像F_bi进行位置比对，计算表盘i的读数p：首先，计算表盘i的待测图像F_ti中的直线l_ti与基准图像F_bi中的直线l_mini之间的夹角β_i，然后，根据公式(1)计算待测图像F_ti中指针的读数p：

p＝M_i*β_i/a_i (1)

公式(1)中，M_i表示表盘i的量程。