[發明專利]基于巡檢機器人的數顯式儀表讀數識別方法

在審

• 申請號: 202011280084.0
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112348018A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 王士興;趙妍;黃玉龍;邱垚;張兆康
• 申請（專利權）人: 杭州安森智能信息技術有限公司
• 主分類號: G06K9/32
• 分類號: G06K9/32;G06K9/62
• 代理公司: 西安新動力知識產權代理事務所(普通合伙) 61245
• 代理人: 張鵬

1.基于巡檢機器人的數顯式儀表讀數識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：通過智能巡檢機器人云臺搭載的可見光攝像機以及機器人本體部署的圖像視頻管理進程，獲取數顯式儀表圖片；

步驟2：在步驟1獲得的圖片上，手動截取出儀表表盤的最小外接矩形，保存外接矩形在整張圖片上的位置信息為模板圖像，生成相應的模板文件一；

步驟3：手動截取儀表表盤的數顯區域，得到數顯區域在步驟1獲取的圖片上的位置信息，并對數顯區域中的數字進行分割，保存單個數字在步驟1獲取的圖片上的位置信息，并對其小數點位數進行記錄，生成模板文件二；

步驟4：巡檢機器人執行任務并獲取待檢測圖片，對圖片進行平滑濾波預處理，并將圖片尺寸修改成后續識別需要統一的尺寸，完成初始化；

步驟5：根據模板文件一中的表盤特征，對待檢測圖片的儀表位置進行模板匹配，并返回匹配的最佳位置，定位待檢測圖上表盤位置信息；并把模板文件二中預設的數顯區域位置信息映射到待檢測圖片中，再對數顯區域進行矯正；

步驟6：對從待檢測圖片中截取出來的數顯區域圖片進行灰度處理(減小圖像原始數據量，便于后續處理)，并根據在建模預設的閾值，判斷其前景字體與背景差別，選擇二進制閾值或反二進制閾值，對數顯區域進行自適應的二值化；利用之前保留單個數字位置的模板文件二作為先驗信息，對數顯區域進行單個數字分割并細化其輪廓；

步驟7：將已經分割處理后的單個數字圖片轉換為像素存儲并生成分類器所要求的數據格式，放入事先使用大量樣本訓練好的libsvm分類器進行預測，輸出和儀表位數順序相符合的數字結果；

步驟8：對已經使用分類器分類好的數字結果，結合建模時所預設的小數點位數，添加小數點，并對可能出現的數字粘連情況做取余處理；

步驟9：返回識別結果，識別任務結束。

2.如權利要求1所述的基于巡檢機器人的數顯式儀表讀數識別方法，其特征在于，步驟1中獲取數顯式儀表圖片的過程為：智能巡檢機器人調整云臺角度，調整過程參見專利《一種機器人集群圖像識別的分布式處理方法》，然后調用圖像采集模塊獲取圖像，進而獲取數顯式儀表圖片。

3.如權利要求1所述的基于巡檢機器人的數顯式儀表讀數識別方法，其特征在于，步驟1的圖像采集模塊獲取的是RGB圖像。

4.如權利要求1所述的基于巡檢機器人的數顯式儀表讀數識別方法，其特征在于，步驟5中對儀表位置進行的模板匹配過程為：從模板圖像中提取表盤的像素特征，與待檢測圖片中的表盤進行匹配，再計算模板圖像與待檢測圖片的相關系數，系數最大的值所對應的矩形框返回的就是匹配的最佳位置。

5.如權利要求1所述的基于巡檢機器人的數顯式儀表讀數識別方法，其特征在于，步驟6中，選擇二進制閾值或反二進制閾值的過程為：根據之前建模時設置的閾值T，若閾值T0，則選擇二進制閾值類型，即大于該閾值的像素點灰度值設置為255，反之設置為0；若閾值T0，選擇反二進制閾值，即大于該閾值的像素點灰度值設置為0，反之設置為255。

6.如權利要求1所述的基于巡檢機器人的數顯式儀表讀數識別方法，其特征在于，步驟6中，對數顯區域進行單個數字分割并細化其輪廓的過程為：根據建模所存儲的數顯區域的位置以及單個數字手動截取的位置信息，利用仿射變換，對數顯區域進行矯正，并分割出單個數字；對分割出來的單個數字，進行形態學操作。