[发明专利]一种指针式仪表读数识别方法

摘要

本发明公开了一种指针式仪表读数识别方法，包括：提取表盘，去除干扰，使用仿射变换对表盘进行校正；对表盘进行圆检测和直线检测，得到预测圆心和指针角度；基于表盘上刻度连通域的特征，筛选出刻度连通域，进而对其进行线性拟合，对拟合直线两两求交点，利用预测圆心和指针角度对待选圆心进行筛选验证，得到表盘的圆心，表盘上刻度连通域质心到圆心的距离为表盘的半径；由表盘圆心、半径和指针直线等信息，提取表盘的圆弧刻度条，并将其展开成矩形状，然后根据刻度在矩形刻度条上的横坐标分布，进行最小、最大刻度检测，噪点去除和刻度插入，最后结合指针角度计算表盘读数。本发明方法普适性强，实时性高，同时读数有较高的准确率。

主权项

一种指针式仪表读数识别方法，其特征在于，包括：(1)对待识别仪表图像进行定位并提取表盘，同时采用仿射变换的方式矫正表盘得到矫正后的表盘图像；(2)对矫正后的表盘图像进行圆检测，得到表盘的预测圆心和预测半径，同时利用矫正后的表盘图像的中心对预测结果进行验证；(3)对矫正后的表盘图像采用霍夫直线检测的方式检测指针，并检测出指针的角度；(4)基于表盘上刻度连通域的特征，筛选出刻度所在连通域，并对筛选出的连通域分别进行线性拟合得到各连通域对应的拟合直线，根据指针的角度和预测圆心，通过筛选验证拟合直线的交点，确定表盘的圆心；(5)根据圆心到各拟合直线的距离筛选出满足预设要求的目标拟合直线，计算目标拟合直线对应连通域的质心，通过冒泡法对各质心到圆心的距离进行排序，寻找距离差小于第一预设阈值的最大距离和最小距离，并利用预测半径对最大距离与最小距离之间的距离平均值进行验证，若验证通过，则将距离平均值作为表盘的半径；(6)根据表盘的圆心和半径得到表盘的圆弧刻度图，通过坐标变换将圆弧刻度图矩形化，得到矩形刻度图；(7)根据模板仿射点，检测并定位到矩形刻度图的最小刻度与最大刻度，根据最小刻度与最大刻度对矩形刻度图进行剪切，并根据刻度连通域质心的横坐标，对剪切后的矩形刻度图进行还原重建；(8)根据刻度连通域质心的横坐标的分布对还原重建后的矩形刻度图进行噪点去除，根据刻度段的平均距离，对噪点去除后的矩形刻度图进行刻度的插入得到目标矩形刻度图；(9)根据指针的角度得到指针在目标矩形刻度图中的横坐标，进而计算表盘的读数。