[發明專利]一種獲取指針式儀表讀數的方法及裝置

在審

• 申請號: 202011149614.8
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112417975A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 孟曉亮;蔡富東;呂昌峰;劉煥云;劉洪源
• 申請（專利權）人: 濟南信通達電氣科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京君慧知識產權代理事務所(普通合伙) 11716
• 代理人: 董延麗

本申請公開了一種獲取指針式儀表讀數的方法及裝置，用以解決現有的指針式儀表讀數方法中，無法準確定位儀表指針，造成讀數精確度不高的技術問題。方法包括：將指針式儀表對應的第一圖像輸入到關鍵點檢測神經網絡模型中，以確定第一圖像中的若干關鍵點的位置，得到第二圖像；對第二圖像進行二值化處理，得到第三圖像；在第三圖像中，根據若干關鍵點的位置確定虛擬指針，并根據虛擬指針確定指針式儀表中實際指針的位置；在第三圖像中，根據實際指針的位置以及若干關鍵點的位置，確定指針式儀表的讀數。本申請通過虛擬指針旋轉確定實際指針位置，確定儀表的指針示數，對各類指針式儀表的指針定位具有良好的適應性，也保證了儀表讀數的精確度。

技術領域

本申請涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種獲取指針式儀表讀數的方法及裝置。

背景技術

在現代社會的生產生活中，指針式儀表是廣泛應用于各種領域的測量儀表，其種類繁多，包括各類壓力表、油溫表、油位表、六氟化硫表、避雷器表、調壓表等，通過獲取儀表圖像，進行圖像處理、深度學習等方式實現指針式儀表的自動讀數識別，成為近年來研究的熱點。

為了實現指針式儀表自動讀數識別，目前出現了以下兩種技術方案：

1.接收包含機械指針的表計圖像，將表計圖像輸入到訓練好的卷積神經網絡中，獲取表計圖像中表計的刻度信息和表計指針的位置信息；根據表計的刻度信息和表計中指針的位置信息，計算獲得表計圖像中表計的讀數。這種通過卷積神經網絡直接獲取到刻度信息和指針信息的方式，可能使獲取的指針位置信息不精確的，從而影響表計圖像中儀表的讀數。

2.基于霍夫直線檢測實現儀表指針的提取。首先對于起始刻度線以及終止刻度線進行定位，其次進行指針的定位識別，最后通過計算指針相對于起始刻度線的偏轉角度得到指針式儀表的讀數。但由于現代社會生產中表計類型繁多，指針粗細不同，難以借助霍夫直線檢測實現儀表指針的準確定位，從而難以保證讀數的準確性。

發明內容

本申請實施例提供了一種獲取指針式儀表讀數的方法及裝置，用以解決現有的指針式儀表讀數方法中，無法準確定位儀表指針，進而容易造成讀數精確度不高的技術問題。

一方面，本申請實施例提供了一種獲取指針式儀表讀數的方法，包括：將指針式儀表對應的第一圖像輸入到關鍵點檢測神經網絡模型中，以確定第一圖像中的若干關鍵點的位置，得到第二圖像；對第二圖像進行二值化處理，得到第三圖像；在第三圖像中，根據若干關鍵點的位置確定虛擬指針，并根據虛擬指針確定指針式儀表中實際指針的位置；其中，虛擬指針是在第三圖像中與具有預設關系的兩個關鍵點之間的連線相關；在第三圖像中，根據實際指針的位置以及若干關鍵點的位置，確定指針式儀表的讀數。

本申請實施例提供的一種獲取指針式儀表讀數的方法，將獲取的指針式儀表圖像即第一圖像輸入到訓練好的關鍵點檢測神經網絡模型中，以獲取指針式儀表的關鍵點位置，從而得到標注的指針式儀表圖像，即第二圖像；然后，對第二圖像進行二值化處理，得到第三圖像，從而可以基于第三圖像，確定虛擬指針，并根據虛擬指針確定指針式儀表的實際指針位置，通過這種方法獲得的實際指針位置能夠保證足夠的精確性，從而可以使根據實際指針位置以及關鍵點，確定的指針式儀表讀數更加精確，保證了儀表讀數的精確度。

在本申請的一種實現方式中，關鍵點包括儀表旋轉中心點、儀表刻度起始點和儀表刻度終止點中的一個或多個。

在本申請的一種實現方式中，在第三圖像中，根據若干關鍵點的位置確定虛擬指針，具體包括：在第三圖像中，以儀表旋轉中心點為原點，水平方向為橫軸，豎直方向為縱軸，構建二維平面坐標系；以二維平面坐標系的原點為第一端點，以儀表刻度起始點或者儀表刻度終止點為第二端點，確定虛擬指針；其中，虛擬指針的寬度小于第一預設閾值，虛擬指針的長度為第一端點與第二端點之間的距離。