[发明专利]一种汽车表盘指针的快速并行细化方法

说明书

本发明公开了一种汽车表盘指针的快速并行细化方法，具体实施内容为：先对汽车仪表盘初始图像进行红色单通道提取，并进行二值化、轮廓检测预处理，再提取仅含有指针连通域的图像，采用ZS快速并行细化算法得到初始细化图像，然后进行逐行逐列搜索，找到第一个细化起点，通过先斜线再十字的顺序进行搜索相邻像素点，并规定细化起点八邻域内的方向序号，根据不同的方向条件，分别比较当前像素点与周围像素点以及起始搜索像素点之间的方向关系，将满足条件的像素点压入种子序列，作为新的细化起点，最终种子遍历完成结束细化。本发明方法有效解决了细化图像局部像素冗余与细化分叉的问题，算法具有创新性且鲁棒性佳，同时简单实用，精度高。

技术领域

本发明涉及机器视觉测量技术领域，涉及一种汽车表盘指针的快速并行细化方法。

背景技术

在汽车生产行业中，汽车表盘的生产是尤为关键的一环，在产品出厂检测时对指针指示读数的正误是判定表盘是否合格的其中一项重要指标，目前国内对于指针指示读数识别通常采用的是视觉检测的方式，先通过提取出的指针图像，对指针图像进行细化，再对细化的图像进行直线拟合，针对直线斜率最后换算实际的速度值。常用的指针图像细化方法：

(1)通过Hough变换对指针图像进行细化，但Hough变换中需要手动设置累加平面的阈值参数，因此无法实现自适应，经常会出现细化出的直线有多于一条的情况，另外，由于Hough变换是将整个图像像素数据一起运算，在处理速度上相对较慢。

(2)通过ZS快速并行算法对指针图像进行细化，ZS快速并行算法是一种重复删除图像边缘满足一定条件的像素，最终得到单像素宽带骨架的细化方法，虽然利用该方法细化后的图像仅留下一条直线，但直线上的分叉过多，导致后续影响直线拟合求取斜率的结果，另外在图像局部会出现多处像素冗余的情况，无法实现单像素。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种汽车表盘指针的快速并行细化方法，该方法先对汽车仪表盘初始图像进行红色单通道图像提取，对红色单通道的图像进行二值化，轮廓检测预处理，再提取仅含有指针连通域的图像，对指针连通域图像采用ZS快速并行细化算法得到初始细化图像，然后进行逐行逐列搜索，找到第一个细化起点，通过先斜线再十字的顺序进行搜索相邻像素点，并规定细化起点八邻域内的方向序号，根据不同的方向条件，分别比较当前像素点与周围像素点以及起始搜索像素点之间的方向关系，将满足条件的像素点压入种子序列，作为下一次细化的起点，最终根据种子序列遍历完成情况，若还未遍历完成，则继续细化，若已遍历完成，则结束细化过程。该方法有效解决了ZS快速并行算法中无法去除局部像素冗余、细化直线存在分叉的情况，且运算速度较快，一定程度上提高了后续求取直线斜率的准确率。

本发明所采用的技术方案是，一种汽车表盘指针的快速并行细化方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1：读取汽车仪表盘初始图像；

步骤2：获取汽车仪表盘初始图像中红色单通道图像，并进行二值化、轮廓检测预处理，单独提取出指针连通域图像，并对指针联通域图像采用ZS快速并行算法得到初始化指针细化图像；

步骤3：以指针初始细化图像左上角为搜索起点，逐行逐列寻找连通域中首个像素值不为0的点，设该像素点P0为细化起点；

步骤4：按顺时针方向定义像素点P0八邻域内方向序号，并在该点的八邻域内按先斜线后十字的顺序搜索是否存在相邻像素点P1，若存在像素点P1，则先确定两个相邻像素点间的方向Dir0，再将像素点P0取反，并将像素点P0的位置信息压入种子序列中，然后进入步骤5；