[发明专利]一种垂直刻度指针式仪表读数校正方法、装置及终端设备

说明书

本发明公开了一种垂直刻度指针式仪表读数校正方法、装置及终端设备，该仪表读数校正方法包括以下步骤：采集待检测的仪表图像，并对所述仪表图像进行预处理；建立表盘空间坐标系，确定所述仪表图像上的消失点的坐标，并根据所述消失点的坐标得到所述仪表图像的旋转角度或旋转矩阵；根据所述旋转角度或旋转矩阵校正所述仪表图像，读取校正后的所述仪表图像的仪表读数。本发明技术方案实现了对不同拍摄视角的垂直刻度指针式仪表读数的精准校正。

技术领域

本发明涉及仪表读数校正技术领域，尤其涉及一种垂直刻度指针式仪表读 数校正方法、装置及终端设备。

背景技术

在轨道交通领域，由于较为极端的环境，如温度、湿度、压力等极端条件， 数字仪表无法工作于极端环境中，大部分还是使用指针式仪表。轨道交通中的 自动化巡逻监控中，包括了各种的仪器仪表，由于工作环境原因，其中大部分 是属于指针式仪表，如何自动、准确、高效的完成各式仪表的数字化数据采集 工作是尤为重要的一环。

而现有的技术中，基于数字图像处理的指针式仪表自动读数算法，大部分 是在标准环境下进行的，即保证摄像机与指针式仪表表盘水平放置、无视角偏 差、无旋转偏差；而实践中很难保证在标准环境下对仪表进行拍摄，即实践中 对仪表的拍摄往往存在各种偏差；同时，由于单目摄像机具有成本低、维护简 单和易于标定等优点，被广泛应用于指针式仪表的拍摄，但是使用单目摄像机 进行拍摄的仪表图像往往存在视角偏差和指针高度差的问题；因此，如果对所 拍摄到的仪表图像不经过校正处理而直接读取读数，将存在极大的误差。在专 利文献CN105303168A中公开了一种多视角的指针式仪表识别方法，该专利根据 仪表轮廓的长宽比信息对拍摄到的仪表图像进行校正，由于仅仅根据仪表轮廓 的长宽比信息恢复仪表图像，将导致仪表图像的校正精度较低，读取的仪表读 数仍然存在较大的误差。

发明内容

本发明提供一种垂直刻度指针式仪表读数校正方法、装置及终端设备，实 现对不同拍摄视角的垂直刻度指针式仪表读数的精准校正。

本发明一实施例提供一种垂直刻度指针式仪表读数校正方法，包括：

采集待检测的仪表图像，对所述仪表图像进行预处理；

建立表盘空间坐标系，确定所述仪表图像上的消失点的坐标，并根据所述 消失点的坐标得到所述仪表图像的旋转角度或旋转矩阵；

根据所述旋转角度或旋转矩阵校正所述仪表图像，读取校正后的所述仪表 图像的仪表读数。

进一步的，建立表盘空间坐标系，确定所述仪表图像上的消失点的坐标， 并根据所述消失点的坐标得到所述仪表图像的旋转角度或旋转矩阵，具体为：

以表盘的水平边为X轴，以表盘的竖直边为Y轴，建立表盘空间坐标系， 所述水平边平行于表盘的刻度线；

在所述仪表图像上提取多条纵向目标线段和多条横向目标线段；

根据所述多条横向目标线段提取所述X轴对应平面的消失点，根据所述多 条纵向目标线段提取所述Y轴对应平面的消失点；

若所述X轴对应平面的消失点存在，则确定所述X轴对应平面的消失点的 坐标和Y轴对应平面的消失点的坐标，并根据所述X轴对应平面的消失点的坐 标和Y轴对应平面的消失点的坐标计算所述仪表图像的3个自由度旋转矩阵；

若所述X轴对应平面的消失点不存在，则确定所述Y轴对应平面的消失点 的坐标，并根据所述Y轴对应平面的消失点的坐标计算所述仪表图像的3个自 由度旋转角度。

进一步的，根据所述X轴对应平面的消失点的坐标和Y轴对应平面的消失 点的坐标计算所述仪表图像的3个自由度旋转矩阵，具体为：

根据所述X轴对应平面的消失点的坐标计算pitch的旋转矩阵，根据所述Y 轴对应平面的消失点的坐标计算yaw的旋转矩阵；