[發明專利]基于文本檢測的指針式儀表讀數方法

有效

• 申請號: 202010087850.5
• 申請日: 2020-02-12
• 公開（公告）號: CN111401357B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 李竹;周依莎;盛慶華;陳錕劍
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06V20/62
• 分類號: G06V20/62;G06V30/148;G06V30/162;G06T7/00;G06T7/11;G06T7/62;G06T7/90
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 陸永強

1.一種基于文本檢測的指針式儀表讀數方法，其特征在于，包括以下步驟：

S10，采集指針式儀表的圖像；

S20，檢測并識別刻度文本的位置與示數；

S30，確定指針旋轉的中心即刻度圓環的圓心；

S40，圓環形刻度區域轉成矩形；

S50，從圖像中分割出矩形形狀的刻度區域；

S60，通過改進的距離法讀出指針式儀表的讀數；

S20檢測并識別刻度文本的坐標與示數中，使用RCNN網絡檢測并識別刻度值的位置與示數，刻度值的位置用于S30刻度圓環圓心的確定，刻度文本的示數用于S60指針式儀表的讀數；

所述RCNN網絡進行檢測并識別需要提前完成對網絡的訓練，包括以下步驟：

拍攝并收集不同示數的指針式儀表圖像；

將圖像按網絡輸入要求標注好，制成數據集；

訓練RCNN網絡；

訓練完成的網絡可用于圖像中刻度值的檢測與識別；

所述S30確定指針旋轉中心即刻度圓環的圓心中，在S20得到的刻度值文本區域的中心坐標后，由指針式儀表刻度分布規律可以知道這些點呈圓形分布，所以用最小二乘法擬合圓，得到刻度圓心的坐標；

所述S40圓環形刻度區域轉換成矩形，使得繞圓弧排列的刻度線變成沿水平方向排列，繞圓心轉動的指針變成沿水平方向滑動，該圓矩變換的實質是以圖像中的某個點為中心把圖像從笛卡爾坐標系變換到極坐標系的過程，坐標變換公式如下：

其中，ρ和θ分別為極坐標系下的極徑與極角，x和y是笛卡爾直角坐標系下像素點的橫、縱坐標。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，S50將刻度區域從圖像中分割出來，包括以下步驟：

S51，將圖像轉化為灰度圖，公式如下，

Gray＝R*0.299+G*0.587+B*0.114；

其中R、G、B分別表示RGB顏色空間中紅、綠、藍三個通道的顏色值，Gray表示轉化后的灰度值；

S52，將圖像轉化為二值圖，為圖像中的不同區域自適應地選擇一個閾值，當該區域內像素的像素值大于閾值時，將其像素值用255表示，否則，用0表示；

S53，將刻度區域從圖像中分割出來，采用水平投影法來檢測儀表極坐標圖像中的刻度區域。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，S60通過距離法讀出指針式儀表的讀數，可計算讀數：

其中，n為A刻度值代表的刻度線和指針左端距離指針最近的刻度線之間的刻度線數量；N為[A,B]數值區間每一格刻度的分度值；x-x_l為指針x和左端最近刻度線x_l的距離；x_r-x_l為指針右端最近刻度線x_r和指針左端最近刻度線x_l的距離。