[发明专利]基于图像识别的仪表智能化改造设备

权利要求书

1.基于图像识别的仪表智能化改造设备，其特征在于，包括图像采集装置、控制设备和图像识别装置；

所述控制设备安装于现有仪表箱上，所述控制设备包括：电源、控制板、电控转台；所述电源为所述图像采集装置、控制板、电控转台和图像识别装置供电；所述图像采集装置安装于所述电控转台上，所述图像采集装置与所述控制板连接，所述控制板与所述电控转台的电控制端连接；所述电控转台用于在所述控制板的控制下，带动所述图像采集装置进行任意方向的角度转动，以使所述图像采集装置采集所述现有仪表箱内的表盘图像；

所述图像采集装置的图像输出端与所述图像识别装置连接，所述图像识别装置用于通过图像识别技术识别所述图像采集装置采集的表盘图像中的表盘示数。

2.如权利要求1所述的基于图像识别的仪表智能化改造设备，其特征在于，所述图像采集装置为摄像头。

3.如权利要求2所述的基于图像识别的仪表智能化改造设备，其特征在于，所述转台的初始位置使得所述摄像头位于所述现有仪表箱正对方向的中间，所述摄像头的初始焦距使得当前采集的全局图像可以涵盖所述现有仪表箱内的所有仪表的位置。

4.如权利要求3所述的基于图像识别的仪表智能化改造设备，其特征在于，当需要单独采集所述现有仪表箱内任一目标仪表的表盘图像时，所述控制板具体根据第一公式计算所述电控转台的第一旋转角度，以带动所述摄像头旋转，使得所述目标仪表位于所述摄像头的当前采集图像中心，并记录所述摄像头本次旋转的第二旋转角度；

其中，所述第一公式为：

所述第一公式中，α表示需要控制所述电控转台旋转的第一旋转角度，规定以所述摄像头当前位置水平往右顺时针旋转的方向为第一旋转角度的正方向；(i,j)表示所述目标仪表的中心位置在所述全局图像的第i行第j列像素点处；(i₀,j₀)表示所述全局图像的中心位置像素点为第i₀行第j₀列；∩表示取交集符号。

5.如权利要求4所述的基于图像识别的仪表智能化改造设备，其特征在于，所述控制板在控制所述电控转台旋转使得所述目标仪表位于所述摄像头的当前采集图像中心后，还用于调大所述摄像头的焦距至目标焦距，以使所述摄像头采集所述目标仪表的放大表盘图像；所述控制板还用于在所述摄像头采集到所述目标仪表的放大表盘图像后，控制所述转台恢复至所述初始位置，并调整所述摄像头的焦距至所述初始焦距。

6.如权利要求5所述的基于图像识别的仪表智能化改造设备，其特征在于，所述控制板具体用于根据以下第二公式计算所述摄像头的目标焦距：

其中，f表示所述目标焦距；D表示所述摄像头的初始中心位置与所述现有仪表箱表面的垂直距离；θ为所述第二旋转角度；S表示所述目标仪表的表盘在所述全局图像中的图像面积；G表示所述目标仪表的表盘的实际面积；m表示所述全局图像中每一行像素点的个数，n表示所述全局图像中每一列像素点的个数。

7.如权利要求1-6任一项所述的基于图像识别的仪表智能化改造设备，其特征在于，所述控制设备还包括补光设备，所述补光设备包括补光灯以及含光敏电阻的电路板；所述电路板用于根据所述光敏电阻感应当前环境光强度所体现的电阻值，调整所述补光灯的控制电压。

8.如权利要求7所述的基于图像识别的仪表智能化改造设备，其特征在于，所述电路板具体根据以下第三公式计算所述补光灯的控制电压值：

其中，u(t)表示t时刻所述补光灯的控制电压值；t表示当前时刻；U_max表示所述补光灯的额定电压值；R(t)表示t时刻所述光敏电阻的阻值；R₀表示所述光敏电阻的预设临界阻值，所述预设临界阻值为特定光强下所述光敏电阻的阻值，所述特定光强为可以使得所述图像采集装置将所述现有仪表箱内每个仪表的表盘示数都采集清楚的最小光强的1.5倍。