[發(fā)明專利]基于物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器視覺的指針式儀表示值自動(dòng)識(shí)別裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310264685.6
• 申請(qǐng)日: 2013-06-27
• 公開（公告）號(hào): CN103310203A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛云燦;張建強(qiáng);楊啟文;李慧霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)常州校區(qū)
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06N3/00
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器視覺的指針式儀表示值自動(dòng)識(shí)別裝置，其特征在于：包括主站控制中心、網(wǎng)關(guān)和基站，所述基站通過GPRS或者GSM網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)關(guān)實(shí)行通信連接；所述網(wǎng)關(guān)與主站控制中心連接，用于傳遞信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器視覺的指針式儀表示值自動(dòng)識(shí)別裝置，其特征在于：所述基站包括指針式儀表、有線攝像機(jī)、基站計(jì)算機(jī)和GPRS無線終端，所述有線攝像機(jī)位于指針式儀表表盤的正前方，所述有線攝像機(jī)和GPRS無線終端分別與基站計(jì)算機(jī)通信連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器視覺的指針式儀表示值自動(dòng)識(shí)別裝置，其特征在于：所述基站包括指針式儀表、無線攝像機(jī)、無線接收器、基站計(jì)算機(jī)和GPRS無線終端，所述無線攝像機(jī)位于指針式儀表表盤的正前方，與無線接收器無線連接，所述無線接收器和GPRS無線終端分別與基站計(jì)算機(jī)通信連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2、3任一權(quán)利要求所述的基于物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器視覺的指針式儀表示值自動(dòng)識(shí)別裝置，其特征在于：所述基站還包括恒定光源，所述恒定光源位于指針式儀表表盤的前方及攝像機(jī)的一側(cè)。

5.一種基于物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器視覺的指針式儀表示值自動(dòng)識(shí)別方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）設(shè)置待測(cè)指針式儀表量程M和單位，設(shè)置圖像位置閾值T，利用攝像機(jī)拍攝待測(cè)指針式儀表的零時(shí)刻表盤圖像，并將拍攝的表盤圖像傳輸?shù)交居?jì)算機(jī)；

（2）基站計(jì)算機(jī)對(duì)步驟（1）所得的零時(shí)刻表盤圖像進(jìn)行圖像算法處理；

（3）由步驟（2）所得的圖像獲取儀表零刻度線與圖像水平基準(zhǔn)線之間的夾角α，儀表滿量程刻度線與圖像水平基準(zhǔn)線之間的夾角β，表盤中心的坐標(biāo)位置，保存于基站計(jì)算機(jī)；

（4）主站控制中心向基站計(jì)算機(jī)發(fā)出儀表示值自動(dòng)識(shí)別指令；

（5）基站計(jì)算機(jī)在接到控制中心的指令后，位于指針式儀表表盤正前方的攝像機(jī)拍攝儀表表盤圖像，并將拍攝所得儀表表盤圖像傳輸?shù)交居?jì)算機(jī)；

（6）基站計(jì)算機(jī)對(duì)所得儀表表盤圖像進(jìn)行圖像算法處理；

（7）由步驟（6）所得圖像獲取儀表指針與圖像水平基準(zhǔn)線之間的夾角θ；

（8）由步驟（1）所得儀表量程M、步驟（2）所得夾角α與β、步驟（7）所得夾角θ、通過公式（1）計(jì)算儀表示值：

p=θ-αβ-αM---(1)]]>

（9）將儀表示值傳輸?shù)街髡究刂浦行摹?/p>

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器視覺的指針式儀表示值自動(dòng)識(shí)別方法，其特征在于：所述步驟（2）中的圖像算法為基于圖像二維最大熵的最優(yōu)閾值圖像處理算法，具體為：

（6a）對(duì)權(quán)利要求5步驟（1）所得零時(shí)刻表盤圖像進(jìn)行灰度化處理，得到零時(shí)刻表盤灰度圖像f₁(x,y)；

（6b）對(duì)步驟（6a）所得圖像進(jìn)行3*3中值濾波；

（6c）對(duì)步驟（6b）所得的圖像進(jìn)行3*3高斯平滑；

（6d）對(duì)步驟（6c）所得的圖像進(jìn)行最優(yōu)閾值選取；

（6e）根據(jù)步驟（6d）所得最優(yōu)閾值對(duì)（6c）所得圖像進(jìn)行二值化處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器視覺的指針式儀表示值自動(dòng)識(shí)別方法，其特征在于：所述步驟（6d）中最優(yōu)閾值的選擇方法是基于圖像二維最大熵的選擇方法，即采用由圖像像素灰度s和鄰域平均灰度t構(gòu)成的二維閾值向量為(s,t)搜索圖像的最優(yōu)閾值。