[发明专利]基于机器视觉的变压器弧形油温表读取方法和装置

权利要求书

1.一种基于机器视觉的变压器弧形油温表读取方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：获取变压器弧形油温表的表盘图像，所述表盘图像中记载有刻度和指针，所述刻度分为上下两排，所述指针包括位于下排的红色指针和白色指针，以及位于上排的蓝色指针和黄色指针，所述红色指针指示曾经达到的最高温，所述白色指针指示当前油温，所述黄色指针指示最高温警告，所述蓝色指针指示次高温警告；

S2：通过对变压器弧形油温表的表盘图像进行颜色空间转换和颜色阈值设定，确定白、红、蓝、黄图像区域；

将所述白、红、蓝、黄图像区域进行形态学闭运算，根据轮廓扫描原理，将白、红、蓝、黄图像区域的边缘轮廓点记录为f(x)集合，并获得包围白、红、蓝、黄轮廓的最大矩形框的(x,y,w,h)参数；

根据获得的所述白、红、蓝、黄轮廓的最大矩形框的(x,y,w,h)参数，获取所述最大矩形框的最大面积，即为白、红、蓝、黄指针所处的矩形框，通过这些矩形框的参数，从而获得指针的位置信息，并根据所述指针位置确定刻度图图像，所述刻度图图像是指上排刻度至下排刻度区域；

S3：通过灰度识别，确定每个所述刻度的位置；

S4：根据每个所述指针的位置和每个所述刻度的位置，通过距离法，获得距离每个所述指针最近的刻度；

S5：将所述指针的横坐标与距离最近的刻度的横坐标值相减，

若结果等于0，则指针与所述刻度重合，该刻度值所表示的温度数值就是所述指针所指向的温度数值；

若结果小于0，则所述指针位于所述刻度左边，所述指针所表示温度值小于该刻度所表示温度值，所述指针位置处于该刻度与上一刻度之间，通过计算得到所述指针在该区间的位置即可得出相应的温度数值，计算公式如下：

其中，X₂为距离最近的刻度横坐标信息，X_p为指针的横坐标信息，X₁为上一个刻度的横坐标信息，X_1num则表示X₁的在表盘刻度数组中的位置，每个刻度之间为5温度值，10为温度表的初始最低温度值；

若结果大于0，则指针位于刻度右边，指针所表示温度值大于该刻度所表示温度值，所述指针位置处于该刻度与下一刻度之间，通过计算得到所述指针在该区间的位置即可得出相应的温度数值，计算公式如下：

其中，X₂为距离最近的刻度横坐标信息，X_p为指针的横坐标信息，X₁为下一个刻度的横坐标信息，X_2num则表示X₂的在表盘刻度数组中的位置，每个刻度之间为5温度值，10为温度表的初始最低温度。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的弧形油温表读取方法，其特征在于，根据所述指针位置确定刻度图图像，包括：

获取所述蓝色指针或黄色指针的位置，确定所述表盘上的上排刻度区域；

获取所述红色指针或白色指针的位置；确定所述表盘上的下排刻度区域；

提取所述上排刻度区域与所述下排刻度区域之间的表盘图像为刻度图图像。

3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的弧形油温表读取方法，其特征在于，通过灰度识别，确定每个所述刻度的位置，包括：

获取灰度图图像：将所述刻度图图像进行灰度转换，将红黄蓝三个通道的数值相加取平均值作为灰度值，并生成相同大小的灰度图；

获取灰度图图像轮廓：对灰度图图像进行Canny边缘检测，并根据轮廓扫描原理，获取灰度图图像轮廓；

获取坐标参数：通过获取每一个轮廓的最大矩形包围框，将所述灰度图图像轮廓进行矩形包围，获取所述矩形的坐标参数；

获取刻度信息：将所述矩形的位置坐标按照纵坐标从小到大进行排序，选取前24个序号对应的坐标值并存入数组Headlistcal中，并且按照横坐标从小到大顺序排序，刻度从左到右依次增大，即得表盘上方刻度位置信息列表；

选取倒数24个序号对应的坐标值并存入数组Rearlistcal中，并且按照横坐标从小到大顺序排序，刻度从左到右依次增大，即得表盘下方刻度位置信息列表。