[发明专利]一种室外圆形单指针仪表的指针识别算法

说明书

本发明公开了一种室外圆形单指针仪表的指针识别算法，使用过程中，获取当前摄像设备拍摄的仪表图像；采用伽马变换做图像增强处理，并将指针与表盘边、数字分割开，采用滤波算法对图像进行二值化处理，使用圆形边框框线方式寻找指针位置，并确定指针指向，对上一步中的指针做骨架细化算法，并取得直线，根据指针角度和刻度的对照，确定读数；确定指针指向之后进行读数的确定可以有效的提高室内外圆形单指针仪表的识别的准确性和识别数据的可靠性。

技术领域

本发明涉及机器人视觉的图像处理技术领域，尤其涉及一种室外圆形单指针仪表的指针识别算法。

背景技术

表按照其显示的方式分为指针式仪表、数字式仪表，指针式仪表是指通过指针的位置来获取信息的仪表，数字式仪表是指通过表盘上的数字显示来获取信息的仪表。其中指针式仪表是工业领域中较为传统的测量仪表之一，目前仍广泛应用于工业生产中。随着数字电子技术的发展，数字式仪表的应用越来越广泛，在某些条件下，数字式仪表可代替指针式仪表，并表现出更佳性能。从两种仪表的性能比较来看，数字仪表具有精度更高，易读取等优点，在某些场合已经完全取替了指针式仪表。不过作为工业生产中一种不可或缺的测量仪器，指针式仪表拥有其他仪表无以比拟的许多特性，使其仍具有不可替代的地位。

仪表识别是将摄像头采集的图像进行处理，并对仪表信息进行取录和判断，并将它以图像的形式传送给图像处理系统，经图像处理系统转化处理后变为数字信号用于控制现场设备或进一步传递，它是一种获取仪表信息的新方法，利用该技术可以实现自动采集、传递等一系列图像识别操作，并将被测表指针位置及读数传输至相关系统，提高识别的精度和效率，同时提高了工业生产的自动化程度。

随着科学技术的发展，识别技术不断革新迭代，社会对高识别精度，适用性强的仪表盘识别读数方法也产生越来越强烈的需求，室外光照造成反光、阴影等影响表盘识别，如何降低识别过程中的误差，并实现快速准确地反馈仪表信息的重要性也逐渐显现出来。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提出一种室外圆形单指针仪表的指针识别算法，其解决室外光照造成反光、阴影等影响表盘识别的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种室外圆形单指针仪表的指针识别算法，其步骤包括：

1)获取当前摄像设备拍摄的仪表图像；

2)采用伽马变换做图像增强处理，并将指针与表盘边、数字分割开；

3)采用滤波算法对图像进行二值化处理；

4)使用圆形边框框线方式寻找指针位置，并确定指针指向；

5)对上一步中的指针做骨架细化算法，并取得直线；

6)根据指针角度和刻度的对照，确定读数，进一步的，所述步骤2中采用开闭运算算法将将指针与表盘边、数字分割开。

进一步的，所述步骤4具体包括：通过获取图像宽的六分之一作为圆形的半径，然后以图像的中心点的位置为圆心画出圆形边框，再以每个圆形边框上的像素点作为指针上任意一点像素做区域生长算法，并比较去的最大的区域生长算法的像素点为指针，再确定指针的指向。

进一步的，所述步骤4中确定指针指向的步骤具体包括：计算指正的左右两端像素点距离与上下两端像素点距离，获取最大的两端距离就可取得指针的大致方向，计算指针两端四分之一位置内的指针像素点多少，少的像素点的一端为指针指向。

进一步的，所述滤波算法为Otsu滤波算法。

进一步的，所述步骤5具体包括：以骨架细化后的曲线的两端中的任意一端作为顶点，计算两点间矩形≤2的作为指针直线的像素点，并比较获取最多的像素点作为指针。

进一步的，所述步骤5中取得的直线像素点采用多点拟合直线算法，取得直线。