[发明专利]基于编码标志信息的指针式表计物理信息读取方法

权利要求书

1.一种基于编码标志信息的指针式表计物理信息读取方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

步骤1、在指针式表计的表面适当位置分别粘贴两个编码标志；

步骤2、用相机对贴有两个编码标志且未实际测量状态的指针式表计进行预拍摄，提取获得指针式表计和周围信息的初始图像，记为图像2；

步骤3、对图像2上的两个编码标志进行提取以及解码；

步骤4、利用指针式表计上面的编码标志对得到的图像2进行复杂背景的去除，复杂背景去除后只保留了指针式表计的刻度线、指针式表计上的字母、指针式表计的长指针以及指针式表计上刻度线对应的数字；

步骤5、继续对步骤4得到的图像进行复杂背景的去除，复杂背景去除后只保留了指针式表计的刻度线；

步骤6、利用霍夫变换对只保留了指针式表计的刻度线的图像检测其中的直线，继而获取所有的刻度线的端点坐标并保存；

步骤7、用相机对贴有两个编码标志且处于实际测量状态的指针式表计进行拍摄，提取到指针式表计和周围信息的初始图像，记为图像1；

步骤8、对图像1上的两个编码标志进行提取以及解码；

步骤9、根据指针式表计的ID号获取指针式表计必要的信息，获取的信息包括物理量辅助信息即每个指针式表计的量程、每个指针式表计的刻度线所代表的物理含义、读取指针数值的单位，根据提前给出的指针式表计的ID号知道当前拍摄的指针式表计是什么类型的指针式表计；

步骤10、对图像1进行灰度处理得到指针式表计灰度图像并保存，记为指针式表计灰度图像1-1；

步骤11、对得到的图像1-1进行复杂背景的去除，复杂背景去除后只保留了指针式表计的刻度线、指针式表计的长指针以及指针式表计上刻度线对应的数字，将去除复杂背景后的图像记为图像1-2；

步骤12、对得到的图像1-2进行二值化处理，得到的二值化图像状态为：指针式表计的刻度线、刻度线对应的数字和长指针均为黑色，背景为白色，将得到的二值化图像记为图像1-3；

步骤13、对图像1-3进行黑色连通域的标记，寻找最长的黑色连通域，最长的黑色连通域为指针式表计中长指针的黑色连通域标记过程中形成的最大的黑色连通域；遍历长指针形成的最大黑色连通域找到长指针的顶点，将指针的顶点坐标记为P；

步骤14、根据步骤6获取的图像2中所有刻度线的端点坐标，通过图像1和图像2中方格的单应性变换矩阵的计算，获取图像1中刻度线的端点坐标；

步骤15、通过长指针的顶点坐标与每个刻度线的端点坐标的计算关系计算出指针的数值，再根据步骤9中获取的指针式表计的信息，最后读取的指针读数是一个具有数值加物理单位的结果。

2.根据权利要求1所述的基于编码标志信息的指针式表计物理信息读取方法，其特征在于：所述图像1和图像2中均包括指针式表计的边框、两个编码标志、指针式表计的指针、指针式表计的刻度线、指针式表计的刻度线对应的数字、指针式表计的字母以及周围存在的复杂的背景图像信息。

3.根据权利要求1所述的基于编码标志信息的指针式表计物理信息读取方法，其特征在于：两个编码标志贴在指针式表计表面上，且两个编码标志不能遮挡住指针式表计上的主要信息，主要信息包括指针式表计的指针、指针式表计的刻度线、指针式表计的刻度线对应的数字、指针式表计的字母。

4.根据权利要求3所述的基于编码标志信息的指针式表计物理信息读取方法，其特征在于：步骤4和步骤11中，相应图像复杂背景的去除的方法为：以其中一个编码标志定义的0号方格的右下角点作为起始点，按照指针式表计的边框形状依次划线擦除，得到最后只包含指针式表计上的字母、指针式表计的刻度线、指针式表计的刻度线对应的数字以及指针式表计的长指针的图像。

5.根据权利要求1所述的一种基于编码标志信息的指针式表计物理信息读取方法，其特征在于：步骤13中，寻找最长的黑色连通域的方法为：遍历二值化图像，得到每个黑色连通域的起点坐标和终点坐标，通过计算得到每个黑色连通域的起点坐标和对应终点坐标之间的距离，通过比较每个黑色连通域的起点和对应终点之间的距离长短，得到距离最长的黑色连通区域即为最大连通域。