[發明專利]一種多表盤指針式儀表的自動讀數方法

有效

• 申請號: 201810067595.0
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108256524B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 劉四軍;賀要鋒;孫明;張紅濤;楊勇;陶濤;劉斌;史雷敏;李蘇輝;王玉蘭;李明凱
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網河南省電力公司許昌供電公司;紀年科技股份有限公司
• 主分類號: G06K9/32
• 分類號: G06K9/32;G06K9/40;G06T5/00
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳

1.一種多表盤指針式儀表的自動讀數方法，其特征在于：包括以下步驟：

A、建立指針式儀表所包括的N個表盤的基準圖像F_bi，i＝1,2，……，N；基準圖像F_bi的建立包括以下步驟：

A1、將指針式儀表中的N個表盤的指針全部調整至零刻度位置，采集此時指針式儀表的圖像；

A2、將步驟A1所采集圖像進行灰度和二值化處理，獲取指針式儀表的零刻度二值圖像；

A3、利用OpenCV對零刻度狀態二值圖像中的N個表盤按照內輪廓大小進行編號，并依次確定每個表盤中指針轉動的圓心坐標0_i，i＝1,2，……，N；

A4、基于表盤i的圓心坐標0_i確定表盤i的感興趣區域ROI_i，獲取表盤i的指針區域圖像；

A5、基于表盤i的圓心坐標0_i，利用Hough變換提取步驟A4所得表盤i指針區域圖像的直線l_mini；

A6、將指針式儀表中的N個表盤的指針分別調整至滿刻度位置，依次采集每個表盤滿刻度時指針式儀表的圖像，獲取表盤i的滿刻度儀表圖像；

A7、將步驟A5所采集的表盤i的滿刻度儀表圖像進行灰度和二值化處理，獲取表盤i的滿刻度二值圖像；

A8、基于表盤i的圓心坐標0_i，確定表盤i的感興趣區域ROI_i，獲取表盤i的指針區域圖像；

A9、基于表盤i的圓心坐標0_i，利用Hough變換提取步驟A8所得- 表盤i的指針區域圖像的直線l_maxi；

A10、計算步驟A5所得直線l_mini和步驟A9所得直線l_maxi之間的夾角作為量程夾角a_i，基于零刻度狀態二值圖像的直線l_mini、直線l_maxi和量程夾角a_i構成表盤i的基準圖像F_bi；

B、建立指針式儀表所包括的N個表盤的待測圖像F_ti，i＝1,2，……，N；待測圖像F_ti的建立包括以下步驟：

B1、將指針式儀表調整至工作狀態，實時采集工作狀態下的指針式儀表圖像；

B2、將步驟B1所采集圖像進行灰度和二值化處理，獲取指針式儀表的待測二值圖像；

B3、基于步驟A所得表盤i的圓心坐標0_i，確定表盤i的感興趣區域ROI_i，獲取表盤i的指針區域圖像；

B4、利用Hough變換提取步驟B3所得表盤i的指針區域圖像的直線l_ti，基于待測二值圖像的直線l_ti構成表盤i的待測圖像F_ti；

C、將表盤i的待測圖像F_ti與基準圖像F_bi進行位置比對，計算表盤i的讀數p：首先，計算表盤i的待測圖像F_ti中的直線l_ti與基準圖像F_bi中的直線l_mini之間的夾角β_i，然后，根據公式(1)計算待測圖像F_ti中指針的讀數p：

p＝M_i*β_i/a_i (1)

公式(1)中，M_i表示表盤i的量程。