[發(fā)明專利]一種六氟化硫壓力儀表圖像自動識別方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410705151.7
• 申請日: 2014-12-01
• 公開（公告）號: CN104573702A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳志強(qiáng);何海林;其他發(fā)明人請求不公開姓名
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙眾治電氣技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06K9/60
• 分類號: G06K9/60
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種六氟化硫壓力儀表圖像自動識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

A.通過儀表監(jiān)控攝像頭獲取整個儀表的圖像，同時對獲取的圖像進(jìn)行預(yù)處理；

B.圖像二值化處理：基于最大類間方法找到圖像的一個合適的閾值，將儀表圖像中的目標(biāo)指針與圓盤背景進(jìn)行區(qū)分，通過差分化算法對獲得的圖像進(jìn)行優(yōu)化，最后在對該圖像進(jìn)行中值濾波處理；

C.對步驟A處理的圖像結(jié)果采用sobel算子進(jìn)行邊緣檢測，利用霍夫變換獲取儀表內(nèi)圓形區(qū)域圖像的中心點(diǎn)坐標(biāo)和半徑；

D.分析圖像特征，獲取表盤參考點(diǎn)位置及指針終點(diǎn)的坐標(biāo)；

E.根據(jù)步驟C和D的獲取的參數(shù)，計算指針偏轉(zhuǎn)夾角，并結(jié)合表盤參考點(diǎn)位置計算指針示數(shù)，實現(xiàn)儀表圖像的自動識別。

2.根據(jù)權(quán)利1要求所述的一種六氟化硫壓力儀表圖像自動識別方法，其特征在于，所述預(yù)處理過程為：

A.首先對儀表監(jiān)控攝像頭獲取的整個儀表圖像進(jìn)行灰度化處理；

B.采用形態(tài)學(xué)上的開運(yùn)算對灰度化后的圖像進(jìn)行圖像膨脹、灰度反轉(zhuǎn)和灰度細(xì)化操作。

3.根據(jù)權(quán)利1要求所述的一種六氟化硫壓力儀表圖像自動識別方法，其特征在于，步驟B所述圖像二值化處理，具體包括：

A.讀入預(yù)處理后的灰度圖像到矩陣I，把矩陣I中整數(shù)值轉(zhuǎn)化為浮點(diǎn)值，得到圖像矩陣J；

B.最大間類方法原理：記g為圖像前景與圖像背景的分割閾值，前景點(diǎn)數(shù)占圖像比例為p，平均灰度為u；背景點(diǎn)數(shù)占圖像比例為q，平均灰度為w，則圖像的總平均灰度為：????????????????????????????????????????????????;前景和背景圖像的方差：，當(dāng)方差g最大時，可以認(rèn)為此時前景和背景達(dá)到最大差異，即為合適的灰度閾值；

C.結(jié)合步驟B中的灰度閾值把圖像矩陣J二值化處理，通過差分化算法對圖像進(jìn)行優(yōu)化，最后在對該圖像進(jìn)行中值濾波處理。

4.根據(jù)權(quán)利1要求所述的一種六氟化硫壓力儀表圖像自動識別方法，其特征在于，步驟C所述具體包括：

A.對灰度圖像采用sobel算子進(jìn)行邊緣檢測得到圖像矩陣J（x，y）；

B.對圖像矩陣J（x，y）進(jìn)行霍夫變換，從圖像空間對應(yīng)到參數(shù)空間（X，Y，P），通過搜索超過閾值的聚集點(diǎn)得到儀表圖像圓心坐標(biāo)和半徑r。

5.根據(jù)權(quán)利1要求所述的一種六氟化硫壓力儀表圖像自動識別方法，其特征在于，步驟D所述具體包括：

A.根據(jù)圓形儀表刻度起點(diǎn)和終點(diǎn)的特征來提取參考點(diǎn)的坐標(biāo)，本算法選終點(diǎn)位置為參考點(diǎn)；

B對權(quán)利要求2中步驟A的灰度圖像矩陣I，先獲得其行列像素的大小[m，n]=size(I)，依據(jù)終點(diǎn)位置的特征，將小于和大于范圍的像素置為I（x，y）=1，在采用霍夫矩陣變換得到終點(diǎn)位置的坐標(biāo)；

C.根據(jù)指針位置的特點(diǎn)，同樣將小于r和大于范圍的像素置為I（x，y）=1，在結(jié)合霍夫矩陣變換得到指針位置的坐標(biāo)（）。

6.根據(jù)權(quán)利1要求所述的一種六氟化硫壓力儀表圖像自動識別方法，其特征在于，步驟E所述計算圖像指針讀數(shù)具體包括：

A.根據(jù)權(quán)利5和權(quán)利4中獲取的圖像圓心坐標(biāo)、參考終點(diǎn)坐標(biāo)和指針坐標(biāo)計算讀數(shù)；

B.基于三角形余弦定理，指針與終點(diǎn)坐標(biāo)之間的夾角?為：

其中，，；

C.根據(jù)步驟B計算出的指針夾角最終可以得到圖像的指針讀數(shù)。