[發明專利]復雜環境下儀表視覺讀數在線監測系統的抗干擾方法

有效

• 申請號: 202011216139.1
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN112381848B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 伍家成;林鵬
• 申請（專利權）人: 浙江大學臺州研究院
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T7/62;G06V10/44
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 董世博

本發明公開了一種復雜環境下儀表視覺讀數在線監測系統的抗干擾方法，包括以下步驟：收到傳感器返回的圖像數據，對圖像進行預處理，得到需要的灰度圖；使用canny算子對圖像邊緣進行提取，得到邊緣圖像；使用霍夫變換對圖像特征進行檢測，分別提取目標圖像中代表表盤的圓形和代表指針的直線，得到所有的圓形邊緣和直線邊緣數據；篩選圓形邊緣，得到代表表盤的目標圓形邊緣；篩選直線邊緣，得到代表指針的目標直線邊緣；截取指針周圍圖像，得到指針周圍區域圖像；對比指針區域面積和灰度直方圖分布特征，判斷有無陰影干擾，得到陰影檢測結果；去除陰影部分的干擾，得到無陰影干擾的圖像。

此申請專利為2018年12月27日提交的申請號為201811607738.9，名稱為用于復雜環境下對于儀表視覺讀數在線監測系統的抗干擾算法的分案申請。

技術領域

本發明屬于檢測儀表技術領域，具體涉及一種復雜環境下儀表視覺讀數在線監測系統的抗干擾方法。

背景技術

工廠車間的儀表位置多種多樣，有的嵌在儀器上，有的在某些時刻需要人工讀數記錄數據，不能被包裹。經實際調研，在藥廠、化工廠涂裝車間等需要安全監測的地方有超過一半的儀表都不能使用全包裹式檢測裝置進行監控，但是如果使用開放式裝置進行監控的話又會受到各種外界不利條件影響，從而使檢測結果出現偏差，無法達到安全生產監測的目的。

針對此情況，實有必要通過機器視覺算法來排除陰影和環境帶來的干擾，使在線監測儀表讀數不再需要苛刻環境和光源的溫室監測。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種復雜環境下儀表視覺讀數在線監測系統的抗干擾方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：

一種復雜環境下儀表視覺讀數在線監測系統的抗干擾方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，收到傳感器返回的圖像數據，對圖像進行預處理，得到需要的灰度圖；

步驟2，使用canny算子對圖像邊緣進行提取，得到邊緣圖像；

步驟3，使用霍夫變換對圖像特征進行檢測，分別提取目標圖像中代表表盤的圓形和代表指針的直線，得到所有的圓形邊緣和直線邊緣數據；

步驟4，篩選圓形邊緣，得到代表表盤的目標圓形邊緣；

步驟5，篩選直線邊緣，得到代表指針的目標直線邊緣，檢測代表指針的直線具體為：

1)使用概率霍夫變換檢測目標邊緣圖像中所有圓形，精度1像素，角精度 PI/180，閾值0.5R，R為表盤半徑，碎線段拼接最大間隔值5像素；

2)篩選其中的指針線，篩選規則：

a.線段起點終點位于表盤圓內；

b.線段延長線與表盤圓心距離L0.1R；

c.

3)使用均方差法對獲取的線段斜率進行二次篩選，去除噪點線段；

4)記錄獲取到的指針線段；

5)如果沒能成功檢測到指針，則記錄所有數據和圖像，保存至數據庫，以供算法進一步完善；

步驟6，截取指針周圍圖像，得到指針周圍區域圖像，其中截取指針周圍圖像具體為：

當檢測系統成功讀取到目標儀表盤讀數之后會產生以下數據：

目標表盤中心坐標(X,Y)；

目標表盤半徑R；

目標指針斜率K；

目標指針長度L；