[發明專利]基于多維度特征分析的指針式表盤識別方法與系統

有效

• 申請號: 202011001595.4
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN111931716B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 宗琰;駱德龍;侯鵬;胥曉冬;馬慶輝
• 申請（專利權）人: 南京嘉環科技股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06T5/00;G06T7/90
• 代理公司: 南京行高知識產權代理有限公司 32404
• 代理人: 王培松

本發明公開一種基于多維度特征分析的指針式表盤識別方法與系統，通過提取圖片的特征值并得出圖形形狀、顏色、表盤等多維度的權重值，并將多維度的權重值進行降維合并得分，將合并后的得分和圖片庫進行輪詢比較，取最優得分，再通過指針值和角度用計算的方式得出最終的方位角，解決現有技術中當更換一個其他表盤就需要在代碼層面進行參數的變更，要進行二次開發才能適配特定功能的問題。本發明通過構建識別庫，將多維度特征分析和建庫，在后續的識別過程中通過多維度特征匹配和相似度判斷選取出最優結果，快速確定表盤識別結果。對識別到的結果直接輸出，對于未識別到的則加入到識別庫中，實時更新識別庫，利于后續更精準的比對。

技術領域

本發明涉及圖片處理技術領域，尤其是目標檢測，具體而言涉及一種基于多維度特征分析的指針式表盤識別方法與系統。

背景技術

在藥廠、環境惡劣、高危操作的行業條件下，需要對各種環境下的環境數據以及工業過程監控數據進行監控、表征和識別，例如壓力表、溫度表等，通常采用指針式表盤設計，但在現場環境下，存在高溫、高光等環境干擾，對表盤的遠程識別存在障礙。現有技術中在進行指針式表盤進行識別時，對表盤的指針和圓心進行計算時，每次都要進行參數的調整，更換其他指針式表盤都需要參數的重新的設定；表盤中指針和圓心的線條通過現有技術查找出來的范圍和精準度偏差較大，還要經過二次處理才能得到比較精準的范圍和精準度，在直接使用現有技術上實現起來不能很好的匹配項目上的功能。現有的指針式表盤的識別，雖然能夠識別出指針和圓心等參數，但當更換一個其他表盤就需要在代碼層面進行參數的變更。要進行二次開發才能適配特定功能，現有識別技術不能很好的解決這個問題，具有一定的局限性。

發明內容

本發明的目的在于提出一種基于多維度特征分析的指針式表盤識別方法與系統，通過構建識別庫，將多維度特征分析和建庫，在后續的識別過程中，通過多維度特征匹配和相似度判斷選取出最優結果，快速確定表盤識別結果。對識別到的結果直接輸出，對于未識別到的則加入到識別庫中，更新識別庫的數據，利于后續更精準的比對。

根據本發明目的的第一方面的提出一種基于多維度特征分析的指針式表盤識別方法，包括以下步驟：

創建指針式表盤識別庫；

對已經識別的指針式表盤建立識別數據并存儲到所述識別庫中，其中識別數據中為每一個指針式表盤及其對應的表盤圖片指定表盤ID，將表盤ID與表盤圖片關聯，所述識別數據中還包括對表盤圖片的多維度的結構化識別數據，所述結構化識別數據包括對指針式表盤的形狀、顏色、刻度、指針特征按照預設規則賦予權重值而獲得的加權權重Ai以及指針式表盤的表盤結構屬性和坐標，i=1,2,3,...m，m表示識別庫存儲的指針式表盤的總數；

在指針式表盤識別過程中，接收輸入的待識別的表盤圖片；

對接收的表盤圖片進行預處理，得到純凈圖片；

對降噪后的純凈圖片采用目標檢測算法檢測圖片中的表盤的形狀、顏色、刻度、指針，并根據預設規則對識別到的表盤的形狀、顏色、刻度、指針分別獲取權重值；

對獲取的權重值進行加權計算獲得加權權重A；

將獲取的加權權重A與識別庫中的加權權重Am進行輪訓比對，并對二者差值的絕對值Dm進行排序，獲得絕對值最小值對應的加權權重An以及所對應的表盤ID與表盤圖片，n≤m；

獲取接收圖片檢測的表盤圖片與加權權重An對應的表盤的相似度值similarity；

響應于相似度值similarity超過設定的相似度閾值，輸出加權權重An以及所對應的表盤ID作為識別結果；

響應于相似度值similarity未達到設定的相似度閾值，判定為新指針式表盤，則為指針式表盤指定唯一的表盤ID，并與所獲得的表盤圖片以及計算得到的加權權重相關聯，存入所述指針式表盤識別庫；以及