[發明專利]一種六氟化硫壓力儀表圖像自動識別方法

在審

• 申請號: 201410705151.7
• 申請日: 2014-12-01
• 公開（公告）號: CN104573702A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 吳志強;何海林;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 長沙眾治電氣技術有限公司
• 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.通過儀表監控攝像頭獲取整個儀表的圖像，同時對獲取的圖像進行預處理；

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指針與圓盤背景進行區分，通過差分化算法對獲得的圖像進行優化，最后在對該圖像進行中值濾波處理；

C.對步驟A處理的圖像結果采用sobel算子進行邊緣檢測，利用霍夫變換獲取儀表內圓形區域圖像的中心點坐標和半徑；

D.分析圖像特征，獲取表盤參考點位置及指針終點的坐標；

E.根據步驟C和D的獲取的參數，計算指針偏轉夾角，并結合表盤參考點位置計算指針示數，實現儀表圖像的自動識別。

2.根據權利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，所述預處理過程為：

A.首先對儀表監控攝像頭獲取的整個儀表圖像進行灰度化處理；

B.采用形態學上的開運算對灰度化后的圖像進行圖像膨脹、灰度反轉和灰度細化操作。

3.根據權利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.讀入預處理后的灰度圖像到矩陣I，把矩陣I中整數值轉化為浮點值，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，前景點數占圖像比例為p，平均灰度為u；背景點數占圖像比例為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：，當方差g最大時，可以認為此時前景和背景達到最大差異，即為合適的灰度閾值；

C.結合步驟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行優化，最后在對該圖像進行中值濾波處理。

4.根據權利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算子進行邊緣檢測得到圖像矩陣J（x，y）；

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

5.根據權利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.根據圓形儀表刻度起點和終點的特征來提取參考點的坐標，本算法選終點位置為參考點；

B對權利要求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)，依據終點位置的特征，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位置的坐標；

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

6.根據權利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具體包括：

A.根據權利5和權利4中獲取的圖像圓心坐標、參考終點坐標和指針坐標計算讀數；

B.基于三角形余弦定理，指針與終點坐標之間的夾角?為：

其中，，；

C.根據步驟B計算出的指針夾角最終可以得到圖像的指針讀數。