[發明專利]指針式儀表讀數的識別方法、裝置

在審

• 申請號: 202010219951.3
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN112990190A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 王栓;侯書鵬;唐宇鵬
• 申請（專利權）人: 長揚科技（北京）有限公司
• 主分類號: G06K9/32
• 分類號: G06K9/32;G06K9/40;G06K9/46;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請提供的一種指針式儀表讀數的識別方法、裝置、計算機設備和存儲介質，所述方法包括：通過獲取儀表在不同場景下對應的場景圖像；對所述場景圖像進行儀表自動檢測，得到儀表圖像；然后對所述儀表圖像進行畸變消除，得到正視角儀表圖像；進而根據所述正視角儀表圖像，確定所述儀表的讀數。通過上述方法可以提高指針式儀表讀數的精確度、識別效率以及提高穩定性的問題。

技術領域

本申請涉及工控安全技術領域，尤其涉及一種指針式儀表讀數的識別方法、裝置、計算機設備和存儲介質。

背景技術

在工業安全領域，如發電廠、采氣廠、變電站等工業場所中，有許多設備配置了儀表如氣壓表、溫度表、油溫表，其中很大部分仍為指針儀表，目前記錄表數據靠人眼觀測，檢測效率低并且精度不高，特別是長時間持續巡檢讀數，容易引起視覺疲勞，從而導致誤差的產生；另外還有一些無法采用人工巡檢讀數的場合，不利于工業領域的自動化與高效管理。因此，研究一種快速、準確、魯棒性強的指針式儀表自動檢測與識別方法具有非常重要的現實意義。

儀器儀表是工業領域中應用非常普遍的測量工具，是監視、調節的控制工業生產運行狀態的重要依據，但由于人眼分辨能力和易疲勞等主觀因素的影響，常會造成儀表讀數的可信度低、穩定性差、速度慢，而且很難及時發現運行中的參數突變，事實上這已經成為制約工業自動化水平提高的關鍵因素之一。

目前，國內對指針儀表圖像的處理與識別已有一些研究，現有的識別算法主要分為兩大部分：表盤區域定位和指針定位。對于表盤區域定位，利用儀表表盤的形狀特征，通過模板匹配或橢圓擬合的方法確定儀表表盤在圖像中的基本位置，雖然其算法具備一定的實時性和魯棒性，但很多工控場所結構復雜，采集到的儀表可能同時包含了其它近似圓的部件，在使用橢圓檢測算法是極易出現錯誤的檢測結果，且本文研究的儀表種類不同且攝像頭需滿足多視角、多距離的安裝，所以這些算法不適用與本文。在指針定位方面，研究者進行了大量的研究，主要有中心投影法、減影法、模板特征法、Hough變換法、最小二乘法及這些方法聯合應用。眾多方法中，中心投影法、減影法和模板特征法受圖像噪聲干擾較大，Hough變換法容錯性較好，但對一些多符號多條紋等干擾的儀表并不適用，且計算量及儲存量都很大，難以滿足實際使用需求。

此外，針對指針式儀表自動檢測與識別的研究大多基于預先獲取到的儀表圖像，這些圖像中儀表目標較大且位置居中，儀表表盤與相機平面平行，稱之為高質量圖像。為了獲取這類高質量圖像,需要進行大量前期儀表目標的記錄與相機精細的標定工作。每次變電站的儀表位置發生變化都需要重新進行測量與標定。這類方法普適性、穩定性與效率較差，難以滿足工控領域的實際使用要求。

發明內容

有鑒于此，本申請的目的在于提出一種指針式儀表讀數的識別方法、裝置、計算機設備和存儲介質，以解決現有技術中穩定性差、精度低以及效率差的問題。

基于上述目的，本申請提出一種指針式儀表讀數的識別方法，所述方法包括：

獲取儀表在不同場景下對應的場景圖像；

對所述場景圖像進行儀表自動檢測，得到儀表圖像；

對所述儀表圖像進行畸變消除，得到正視角儀表圖像；

根據所述正視角儀表圖像，確定所述儀表的讀數。

在一個實施例中，所述場景圖像包括訓練圖像和測試圖像；所述對所述場景圖像進行儀表自動檢測，得到儀表圖像包括：

根據所述訓練圖像和卷積神經網絡，確定儀表自動檢測模型；

將所述測試圖像輸入所述儀表自動檢測模型，得到儀表圖像。

在一個實施例中，根據所述訓練圖像和卷積神經網絡，確定儀表自動檢測模型包括：

將標注有所述儀表的位置信息的訓練圖像輸入所述卷積神經網絡，得到儀表自動檢測模型。