[發明專利]一種特種車輛儀表指針的提取方法

有效

• 申請號: 201210456988.3
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN103020627A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 王濤;白真龍;郭迎春;張伏龍;李廣峰;張華;張昌俊;趙玉林
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63963部隊;北京科技大學
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種特種車輛儀表指針的提取方法，其特征在于，該方法采用檢測和驗證的綜合算法來精確提取所述儀表指針，其中檢測算法包括Hough變換法、基于極坐標灰度投影法和基于指針邊緣點的最小二乘法。

2.根據權利要求1所述的提取方法，其特征在于，指針的提取方法包括以下具體步驟：

1）根據Hough變換法求得指針；

2）對步驟1）獲得的指針進行驗證，如果用Hough變換找到2條指針邊緣直線，則指針的提取可信，指針提取結束；否則進行步驟3）；

3）基于極坐標灰度投影的方法求指針；

4）對步驟3）獲得的指針進行驗證，在指針直線段的首尾兩端附近做垂線，找出該垂線與Sobel算子所獲得的邊緣線的交點，并驗證極坐標投影所獲取的直線段是否是指針的中心線；如果是則指針提取結束，否則進行步驟5）；

5）用最小二乘法求得指針。

3.根據權利要求2所述的提取方法，其特征在于，在進行步驟1）之前需要對圖像預處理，包括反色處理、提取儀表圖像的Sobel邊緣以及用Hough變換提取儀表的圓盤邊緣。

4.根據權利要求2所述的提取方法，其特征在于，所述步驟2）中的驗證是：首先根據規則1-3來判斷是否為指針的邊緣線段，再根據規則4來判斷指針邊緣線段是否為兩條；其中規則1：指針的邊緣線是儀表圓盤內最長直線線段；規則2：指針的邊緣線離指針固定點的距離非常小；規則3：指針的邊緣線段在被儀表圓盤的圓邊緣包圍；規則4：指針的邊緣線有兩條，且在指針固定點的兩側。

5.根據權利要求2所述的提取方法，其特征在于，所述步驟3）是根據儀表圓環內所有點的灰度值在極坐標(r,θ)的在角度坐標θ上進行投影，也就是在[0,2π]空間上對不同的半徑進行投影，取灰度累加的最小值求得指針的角度；其中，極坐標起點坐標選擇在指針固定點。

6.根據權利要求2所述的提取方法，其特征在于，所述步驟4）中驗證所獲取的直線段是否是指針的中心線的具體方法是：針對極坐標投影所獲取的指針直線線段，分別在其1/6處和5/6處做垂線，找出所述垂線與Sobel算子所獲得的邊緣線的交點；設兩個交點為P1(x1，y1)，P2(x2，y2)，另外一端所獲得的兩個交點為P3(x3，y3)，P4(x3，y3)，并設極坐標獲得的指針直線為L，設Pi到L的距離為Di，i=1，2，3，4；如果有D1=D2且D3=D4，或者D1與D2相差不大，D3與D4相差不大，則表示用極坐標投影所獲取的直線首尾兩端都在指針邊緣的中心，因此所獲取的指針角度極可能是指針的中心線，其結果是可信的。

7.根據權利要求2所述的提取方法，其特征在于，所述步驟5）具體為先利用極坐標投影所獲取指針大致區域位置的結果，再針對指針區域的Sobel算子所獲得的所有邊緣點，利用最小二乘法進行擬合，求出指針的精確位置。

8.根據權利要求6所述的提取方法，其特征在于，所述相差不大指的是差值小于0.03R,其中R是儀表圓盤的半徑。