[发明专利]一种用于巡检机器人的指针式仪表识别方法

权利要求书

1.一种用于巡检机器人的指针式仪表识别方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，采集仪表的正面无偏斜仪表盘图片，作为仪表模板图片，在仪表模板图片中选取标识点，将其坐标以及仪表参数保存作为模板配置文件；

步骤2，设置巡检机器人云台拍摄参数及巡检站点位置，以该参数及位置拍摄仪表照片，并在照片中确定步骤1中标识点的对应位置的坐标，采集仪表名称保存作为仪表配置文件；

步骤3，实际应用中，巡检机器人拍摄待识别仪表图片，读取对应仪表的仪表配置文件和模板配置文件，首先将待识别仪表图片与步骤1中的仪表模板图片进行SIFT匹配，然后计算标识点坐标与步骤2中对应坐标的变换矩阵，将进行SIFT匹配后的待识别仪表图片投影至模板坐标，得到正面无偏斜仪表盘图片；

步骤4，对步骤3得到的正面无偏斜仪表盘图片进行识别处理，得到仪表读数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1中，在仪表模板图片中选取的标识点共有4个，包括指针旋转中心和3个明显的刻度。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤3中，设4个标识点的坐标为(x01,y01)、(x02,y02)、(x03,y03)、(x04,y04)，步骤2中对应位置的坐标为(x11,y11)、(x12,y12)、(x13,y13)、(x14,y14)，则：

联立4个式子，得到8个方程组，求解得到变换矩阵

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1中，拍摄一张仪表的正面无偏斜的照片，裁剪为指定大小的只包含仪表盘的图片，以此作为仪表模板图片。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1中，仪表参数包含仪表类型、单位，以及指针与水平夹角与量程对应关系。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤4的具体内容是：

步骤41，对步骤3得到的正面无偏斜仪表盘图片进行腐蚀、膨胀处理，然后进行二值化处理，将灰度图转化为黑白图；

步骤42，提取黑白图中的指针信息，并计算指针的最小外接矩阵与水平线的夹角，根据模板配置文件中指针角度与量程关系，利用插值法计算出仪表读数。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述步骤42中，提取指针信息的方法是：采用canny算子提取图中所有边缘轮廓，对所有轮廓进行遍历排序，找出最小外接矩阵的长宽比大于4、矩阵中心点最接近指针旋转中心、长度最长的轮廓，即为指针。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述模板配置文件及仪表配置文件均保存为txt格式文件。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤2中，巡检机器人云台拍摄参数包含水平偏转角度Ptx、竖直偏转角度Ptz、倍率a。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤3中，首先对巡检机器人拍摄的待识别仪表图片进行如下处理：将RGB格式原图转换为灰度图，然后再进行SIFT匹配。