[发明专利]一种仪表指针的旋转角度确定方法及装置

说明书

本发明公开了一种仪表指针的旋转角度确定方法及装置，所述方法包括：提取获取到的仪表图像中的每个边缘点，通过Hough变换确定边缘点构成的每条直线；根据预先设定的至少三个参考坐标点，将与每个参考坐标点距离最小的直线，确定为目标直线；根据每个参考坐标点对应的目标直线的斜率及预先确定的每个参考坐标点对应的标准斜率，确定仪表图像中直线的斜率与标准斜率的对应关系；将与预先设定的指针直线参考坐标点距离最小的直线，确定为目标指针直线；根据目标指针直线的斜率，及仪表图像中直线的斜率与标准斜率的对应关系，确定目标指针直线的标准斜率；从而确定指针的旋转角度。提供了一种了精确确定仪表指针的旋转角度的方案。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种仪表指针的旋转角度确定方法及装置。

背景技术

指针式仪表作为一种传统的计量仪器，具有结构简单、价格便宜、维护方便、防腐蚀、不受电磁场干扰、耐低温、可靠性高等诸多优点，广泛应用于电力、交通运输、石油化工、科学实验和居民生活等领域。在仪表的使用过程中，需要人为对仪表进行实时监控或者定时巡检，以获知仪表的读数，保证应用仪表的装置或系统正常、平稳的运行。然而依靠人工对仪表进行实时监控或者定时巡检是一项枯燥繁琐的工作，需要耗费大量的人力，并且监测结果容易受到主观影响，存在很多隐患以及不便。

随着图像处理技术的发展，由计算机代替人工对仪表进行实时监控或者定时巡检成为可能，如获取仪表图像，识别指针的斜率，计算指针的旋转角度，进而确定仪表的读数。然而成像的过程实质上是几个坐标系的转换。首先空间中的一点由世界坐标系转换到摄像机坐标系，然后投影到成像平面的图像物理坐标系，最后再转换到图像平面的图像像素坐标系。由于拍摄角度、摄像机镜头等因素的影响，最终获取的仪表图像会与真实的仪表存在一定的变形，即获取的仪表图像存在畸变，导致确定的指针的斜率存在着误差，最终导致确定的指针的旋转角度存在误差，影响了仪表的读数精度。

发明内容

本发明提供一种仪表指针的旋转角度确定方法及装置，用以解决现有技术中获取的仪表图像存在畸变，导致确定的仪表指针旋转角度不准确，影响仪表的读数精度的问题。

本发明实施例公开了一种仪表指针的旋转角度确定方法，所述方法包括：

提取获取到的仪表图像中的每个边缘点，通过霍夫Hough变换确定所述边缘点构成的每条直线；

根据预先设定的至少三个参考坐标点，将与每个参考坐标点距离最小的直线，确定为该参考坐标点对应的目标直线；并根据每个参考坐标点对应的目标直线的斜率及预先确定的每个参考坐标点对应的标准斜率，确定所述仪表图像中直线的斜率与标准斜率的对应关系；

根据预先设定的指针直线参考坐标点，将与所述指针直线参考坐标点距离最小的直线，确定为目标指针直线；根据所述目标指针直线的斜率，及所述仪表图像中直线的斜率与标准斜率的对应关系，确定所述目标指针直线的标准斜率；

根据所述目标指针直线的标准斜率，确定指针的旋转角度。

进一步地，如果参考坐标点对应的目标直线为目标竖直直线、目标水平直线、目标非竖直非水平直线；所述根据每个参考坐标点对应的目标直线的斜率及预先确定的每个参考坐标点对应的标准斜率，确定所述仪表图像中直线的斜率与标准斜率的对应关系包括：

根据确定仪表图像中直线的标准斜率，其中k为仪表图像中直线的标准斜率、k′为仪表图像中直线的斜率、k₁为目标竖直直线的斜率、k₂为目标水平直线的斜率、k₃为目标非竖直非水平直线的斜率、k_r为与目标非竖直非水平直线对应的参考坐标点对应的标准斜率。

进一步地，所述提取获取到的仪表图像中的每个边缘点之前，所述方法还包括：

对所述仪表图像进行二值化处理。

进一步地，所述方法还包括：