[发明专利]一种基于近似极心的指针表计表盘展开方法

权利要求书

1.一种基于近似极心的指针表计表盘展开方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：设立笛卡尔坐标系XOY，标定刻度点位置，并计算中心点坐标，令相邻标定刻度点与中心点的夹角之方差最小，相邻标定刻度点与中心点的夹角描述如下：

最优化目标为Min(Var(angles))

步骤二：以中心点为极点建立极坐标系，近似弧线Arc(p_i,p_i+1)极坐标方程为r＝kθ+b，可求得Arc(p_i,p_i+1)上的点(r,θ)的坐标为

步骤三：将表盘图像从极坐标系映射至直角坐标系，曲线映射成直线；

步骤四：选取展开表盘中文字、污损等干扰较小区域，统计每行灰度值最深的区域，求解均值即为表计指针指向的刻度位置。

2.根据权利要求1所述的一种基于近似极心的指针表计表盘展开方法，其特征在于：步骤一中计算中心点坐标的方法如下，最小二乘求解过点集P的椭圆方程，椭圆中心即为中心点坐标。

3.根据权利要求1所述的一种基于近似极心的指针表计表盘展开方法，其特征在于：步骤一中计算中心点坐标的方法如下，求解两两标定刻度点连线的中垂线方程，进而求解中垂线方程两两之间的交点，交点的均值即为中心点坐标；

设有笛卡尔坐标系XOY，人工标定刻度P＝{p₁,p₂,...,p₇}

假设点p1,p2构成线段的中垂线为midperpendicular(p1,p2),

那么任选P中两点p_i、p_j，均可得到一条中垂线midperpendicular(p_i,p_j)。

4.根据权利要求1所述的一种基于近似极心的指针表计表盘展开方法，其特征在于：步骤一中计算中心点坐标的方法如下，求解两两标定刻度点连线的中垂线方程，进而求解中垂线方程与表计指针方程之间的交点，应用RANSAC方法舍弃离群点，可得中心点坐标。

5.根据权利要求1所述的一种基于近似极心的指针表计表盘展开方法，其特征在于：步骤三中：假设表盘图像映射至直角坐标系rOθ时，对于s个扇面(p_i,Center,p_i+1)极角的采样点为m个，对极径的采样点为n个，则对应直角坐标系rOθ上映射矩阵为[s*m,n]，第i个扇面与映射矩阵的映射关系为

第i个扇面极角跨度θ_i＝Eθ_i-Sθ_i

极坐标系坐标

Sθ_i：第i个扇面的起始极角

Eθ_i：第i个扇面的结束极角

r_i：第i个扇面的极径。