[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

说明书

本发明公开了一种基于编码标志信息的指针式表计物理信息读取方法，适用于机器视觉领域，通过在指针式表计的表面粘贴两个编码标志，再利用两个编码标志进行复杂背景的去除，采用二值化处理、黑色连通域的标记、寻找最长的黑色连通域等方法找到指针式表计的长指针的顶点，进而利用实际采集图像和预拍图像中编码标志之间的变换矩阵得到实际采集图像中所有刻度线的端点坐标，从而利用实际采集图像中长指针的顶点坐标与刻度线的端点坐标之间的计算关系计算得到指针的读数，具有对指针式表计的识别准确性高，能准确稳定地读取指针式表计的指针的读数的特点。

技术领域

本发明涉及机器视觉领域，具体为基于编码标志信息的指针式表计物理信息读取方法。

背景技术

随着图像处理技术的发展，指针式表计的自动识别在工业领域中就变得越来越重要，在对指针式表计的自动识别过程中，因为需要识别的区域是指针式表计的表盘，而采集到的图像基本上都是整个指针式表计，并且还可能包含一些复杂的背景以及采集到的指针式表计的图像有偏移或者光照条件的变化，这些都可能在图像处理的过程中对其造成干扰，所以如何排除这些对其产出干扰的信息、正确读取指针式表计的最终读数就变得特别关键。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，提出了基于编码标志信息的指针式表计物理信息读取方法，与现有技术的其他方法相比，此方法对指针式表计的识别较准确以及算法稳定可靠的优势。

为实现上述效果，本发明采用的技术方案为：

一种基于编码标志信息的指针式表计物理信息读取方法，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、根据指针式表计的位置即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；