[發(fā)明專利]一種獲取指針式儀表讀數(shù)的方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011149614.8
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112417975A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟曉亮;蔡富東;呂昌峰;劉煥云;劉洪源
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)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(shù)的方法及裝置，用以解決現(xiàn)有的指針式儀表讀數(shù)方法中，無法準(zhǔn)確定位儀表指針，造成讀數(shù)精確度不高的技術(shù)問題。方法包括：將指針式儀表對應(yīng)的第一圖像輸入到關(guān)鍵點檢測神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，以確定第一圖像中的若干關(guān)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(jù)若干關(guān)鍵點的位置確定虛擬指針，并根據(jù)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(jù)實際指針的位置以及若干關(guān)鍵點的位置，確定指針式儀表的讀數(shù)。本申請通過虛擬指針旋轉(zhuǎn)確定實際指針位置，確定儀表的指針示數(shù)，對各類指針式儀表的指針定位具有良好的適應(yīng)性，也保證了儀表讀數(shù)的精確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種獲取指針式儀表讀數(shù)的方法及裝置。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代社會的生產(chǎn)生活中，指針式儀表是廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)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(diào)壓表等，通過獲取儀表圖像，進行圖像處理、深度學(xué)習(xí)等方式實現(xiàn)指針式儀表的自動讀數(shù)識別，成為近年來研究的熱點。

為了實現(xiàn)指針式儀表自動讀數(shù)識別，目前出現(xiàn)了以下兩種技術(shù)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(xùn)練好的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(jù)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(shù)。這種通過卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(shù)。

2.基于霍夫直線檢測實現(xiàn)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(zhuǎn)角度得到指針式儀表的讀數(shù)。但由于現(xiàn)代社會生產(chǎn)中表計類型繁多，指針粗細(xì)不同，難以借助霍夫直線檢測實現(xiàn)儀表指針的準(zhǔn)確定位，從而難以保證讀數(shù)的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例提供了一種獲取指針式儀表讀數(shù)的方法及裝置，用以解決現(xiàn)有的指針式儀表讀數(shù)方法中，無法準(zhǔn)確定位儀表指針，進而容易造成讀數(shù)精確度不高的技術(shù)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(shù)的方法，包括：將指針式儀表對應(yīng)的第一圖像輸入到關(guān)鍵點檢測神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，以確定第一圖像中的若干關(guān)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(jù)若干關(guān)鍵點的位置確定虛擬指針，并根據(jù)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(yù)設(shè)關(guān)系的兩個關(guān)鍵點之間的連線相關(guān)；在第三圖像中，根據(jù)實際指針的位置以及若干關(guān)鍵點的位置，確定指針式儀表的讀數(shù)。

本申請實施例提供的一種獲取指針式儀表讀數(shù)的方法，將獲取的指針式儀表圖像即第一圖像輸入到訓(xùn)練好的關(guān)鍵點檢測神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，以獲取指針式儀表的關(guān)鍵點位置，從而得到標(biāo)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(jù)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(jù)實際指針位置以及關(guān)鍵點，確定的指針式儀表讀數(shù)更加精確，保證了儀表讀數(shù)的精確度。

在本申請的一種實現(xiàn)方式中，關(guān)鍵點包括儀表旋轉(zhuǎn)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(xiàn)方式中，在第三圖像中，根據(jù)若干關(guān)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(zhuǎn)中心點為原點，水平方向為橫軸，豎直方向為縱軸，構(gòu)建二維平面坐標(biāo)系；以二維平面坐標(biāo)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(yù)設(shè)閾值，虛擬指針的長度為第一端點與第二端點之間的距離。