[發明專利]基于物聯網和機器視覺的指針式儀表示值自動識別裝置及方法

有效

• 申請號: 201310264685.6
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103310203A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 薛云燦;張建強;楊啟文;李慧霞
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06N3/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種基于物聯網和機器視覺的指針式儀表示值自動識別裝置，其特征在于：包括主站控制中心、網關和基站，所述基站通過GPRS或者GSM網絡與網關實行通信連接；所述網關與主站控制中心連接，用于傳遞信息。

2.根據權利要求1所述的基于物聯網和機器視覺的指針式儀表示值自動識別裝置，其特征在于：所述基站包括指針式儀表、有線攝像機、基站計算機和GPRS無線終端，所述有線攝像機位于指針式儀表表盤的正前方，所述有線攝像機和GPRS無線終端分別與基站計算機通信連接。

3.根據權利要求1所述的基于物聯網和機器視覺的指針式儀表示值自動識別裝置，其特征在于：所述基站包括指針式儀表、無線攝像機、無線接收器、基站計算機和GPRS無線終端，所述無線攝像機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算機通信連接。

4.根據權利要求2、3任一權利要求所述的基于物聯網和機器視覺的指針式儀表示值自動識別裝置，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的一側。

5.一種基于物聯網和機器視覺的指針式儀表示值自動識別方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）設置待測指針式儀表量程M和單位，設置圖像位置閾值T，利用攝像機拍攝待測指針式儀表的零時刻表盤圖像，并將拍攝的表盤圖像傳輸到基站計算機；

（2）基站計算機對步驟（1）所得的零時刻表盤圖像進行圖像算法處理；

（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線之間的夾角α，儀表滿量程刻度線與圖像水平基準線之間的夾角β，表盤中心的坐標位置，保存于基站計算機；

（4）主站控制中心向基站計算機發出儀表示值自動識別指令；

（5）基站計算機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拍攝儀表表盤圖像，并將拍攝所得儀表表盤圖像傳輸到基站計算機；

（6）基站計算機對所得儀表表盤圖像進行圖像算法處理；

（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）計算儀表示值：

p=θ-αβ-αM---(1)]]>

（9）將儀表示值傳輸到主站控制中心。

6.根據權利要求5所述的一種基于物聯網和機器視覺的指針式儀表示值自動識別方法，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閾值圖像處理算法，具體為：

（6a）對權利要求5步驟（1）所得零時刻表盤圖像進行灰度化處理，得到零時刻表盤灰度圖像f₁(x,y)；

（6b）對步驟（6a）所得圖像進行3*3中值濾波；

（6c）對步驟（6b）所得的圖像進行3*3高斯平滑；

（6d）對步驟（6c）所得的圖像進行最優閾值選取；

（6e）根據步驟（6d）所得最優閾值對（6c）所得圖像進行二值化處理。

7.根據權利要求6所述的一種基于物聯網和機器視覺的指針式儀表示值自動識別方法，其特征在于：所述步驟（6d）中最優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構成的二維閾值向量為(s,t)搜索圖像的最優閾值。