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[發明專利]一種特種車輛儀表指針的提取方法有效

專利信息
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
地址: 100072 北京*** 國省代碼: 北京;11
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摘要:
搜索關鍵詞: 一種 特種 車輛 儀表 指針 提取 方法
【權利要求書】:

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。

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