[发明专利]一种基于图像矫正处理技术的油位计识别方法

权利要求书

1.一种基于图像矫正处理技术的油位计识别方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤S1、实时采集工业现场图片数据，并与预设的油位计模板图片进行匹配，以截取出工业现场的待处理油位计图片；

步骤S2、对所述待处理油位计图片进行预处理后，从预处理的油位计图片中筛选出准确反映油位计在竖直方向轮廓的最长的数条直线；

步骤S3、计算出所述数条直线与竖直方向的整个偏离角度值，进行均值计算后得到平均偏离角度值，根据所述平均偏离角度值对所述待处理油位计图片进行旋转，至旋转后的油位计图片在竖直方向无偏斜度；

步骤S4、识别旋转后的油位计图片中油位计在水平方向的直线，以筛选出油位计上下边缘以及各刻度线的直线，并计算油位线刻度所在的区间比例数值c，根据实际读数和刻度线所在区间比例的函数关系式，以及所述区间比例数值c，生成油位计的实际读数，输出油位计真实刻度值。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像矫正处理技术的油位计识别方法，其特征在于：所述预处理操作至少包括对油位计图片进行灰度转换、高斯滤波和基于canny的边缘检测。

3.根据权利要求1所述的一种基于图像矫正处理技术的油位计识别方法，其特征在于：步骤S2中所述从预处理后的油位计图片中筛选出准确反映所述油位计在竖直方向轮廓的最长数条直线的步骤具体包括：

S2-1、获取所述预处理后油位计图片的高度h₁，宽度w₁；

S2-2、设定筛选后的直线两端水平方向差值的阈值为w₁/4；

S2-3、设定筛选后的直线两端竖直方向差值的阈值为h₁/2；

S2-4、筛选出所述与处理后的油位计图片中所有满足水平方向差值小于w₁/4且竖直方向差值大于h₁/2的直线集合L1，如下式表示：

L1＝[l₁₁,l₁₂,K,l_1n]。

4.根据权利要求3所述的一种基于图像矫正处理技术的油位计识别方法，其特征在于：步骤S3中根据平均偏离角度值对所述待处理油位计图片进行旋转，至旋转后的油位计在竖直方向无偏斜度的步骤具体包括：

S3-1、计算所述直线集合L1中每条直线的斜率k，并求得均值

S3-2、由所述均值转换得到该待处理油位计图片距竖直方向偏离的角度θ；

S3-3、基于所述待处理油位计图片的中心点(x,y)，偏离角度θ以及如下矩阵进行旋转，得到旋转后的无竖直方向偏移的油位计图片；

5.根据权利要求1所述的一种基于图像矫正处理技术的油位计识别方法，其特征在于：步骤S4中所述识别出油位计在水平方向的直线，以筛选出油位计上下边缘以及各刻度线的直线，并计算油位计刻度所在的区间比例竖直c的步骤具体包括：

S4-1、对步骤S4-4旋转后的油位计图片进行水平拉伸处理，并获取水平拉伸处理后油位计图片的高度h₂，宽度w₂；

S4-2、设定筛选后的直线两端水平方向差值的阈值为w₂/2，竖直方向差值的阈值为h₂/4；

S4-3、筛选出油位计图片中所有满足水平方向差值大于w₂/2且竖直方向差值小于h₂/4的直线集合L2，且直线集合L2具体为：

L2＝[l₂₁,l₂₂,K,l_2n]；

S4-4、根据直线分布，选取出处于图片顶端和底端的直线，记录其竖直高度y1，y2，并筛选出处于直线分界处的直线，记录其竖直高度y3，计算直线分界处的直线所在的区间比例数值c,且区间比例数值c具体为：

c＝(y2-y3)/(y2-y1)。

6.根据权利要求5所述的一种基于图像矫正处理技术的油位计识别方法，其特征在于：所述直线分界处的直线具体为油位刻度线。

7.根据权利要求5所述的一种基于图像矫正处理技术的油位计识别方法，其特征在于：步骤S4中所述实际读数和油位计高度之间的函数关系式，以及所述区间比例数值c，生成油位计的实际读数，输出油位计真实刻度值的步骤为：

S4-5、取油位计图片中任意两连续刻度线之间的间隔q1和对应的刻度线所在区间比例c1，取2次即得到点(q1,c1)、点(q2,c2)，根据这2个点建立一阶线性函数关系式，得出函数q：

q＝f(c)；

S4-6、对所述函数q进行积分，得到真实刻度值和刻度线所在区间比例的函数关系式g，

S4-7、将所述油位线刻度所在的区间比例数值c代入所述函数关系式g中，输出最终的油位计真实刻度值。