[發(fā)明專利]指針式儀表讀數(shù)的自動識別方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011401209.0
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112560839A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 朱杰;王庫;馮文瀾
• 申請（專利權）人: 隨銳科技集團股份有限公司;隨銳科技（天津）有限公司
• 主分類號: G06K9/20
• 分類號: G06K9/20
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產(chǎn)權代理有限公司 11279
• 代理人: 李澤中

1.一種指針式儀表讀數(shù)的自動識別方法，其特征在于，包括：

采用模板匹配法從全景圖像中提取第一區(qū)域，其中，所述第一區(qū)域中包括指針式儀表圖像；

對所述第一區(qū)域中指針式儀表圖像內(nèi)的表盤進行調(diào)整，使得所述表盤為圓形表盤；

對調(diào)整后的所述第一區(qū)域進行圖像預處理從而得到二值化圖像；

將所述表盤中的最大刻度與所述表盤的圓心之間進行連線從而獲得第一直線，將所述表盤中的最小刻度與所述表盤的圓心之間進行連線從而獲得第二直線，計算所述第一直線與所述第二直線之間的第一角度；

在所述二值化圖像中提取第二區(qū)域，其中，所述第二區(qū)域為環(huán)形區(qū)域；

從所述第二區(qū)域中獲取指針塊；

對所述指針塊進行細化以及進行直線檢測從而獲得第三直線，計算第三直線與所述第一直線或所述第二直線之間的第二角度，根據(jù)所述最大刻度、所述最小刻度、所述第二角度與所述第一角度的比值確定所述指針式儀表圖像的讀數(shù)。

2.如權利要求1所述的指針式儀表讀數(shù)的自動識別方法，其特征在于，采用模板匹配法從全景圖像中提取第一區(qū)域包括：

將全景圖像(x_p，y_p)和預先設置的指針式儀表模板圖像的圖像特征進行匹配，獲取從所述全景圖像變換到所述指針式儀表模板圖像的第一投影變換矩陣M；以及

根據(jù)第一式子和第二式子將所述全景圖像(x_p，y_p)投影變換到所述儀表模板圖像中從而得到所述第一區(qū)域(x_t，y_t)，所述第一式子為所述第二式子為其中，(x_t′，y_t′)是未進行縮放的投影變換后的圖像坐標，k₁為縮放系數(shù)。

3.如權利要求2所述的指針式儀表讀數(shù)的自動識別方法，其特征在于，對所述第一區(qū)域中指針式儀表圖像內(nèi)的表盤進行調(diào)整，使得所述表盤為圓形表盤包括：

標定所述指針式儀表圖像內(nèi)的均勻分布在表盤邊緣的多個坐標；

基于標定的所述多個坐標，通過最小二乘法擬合成橢圓；

確定所述橢圓的最小外接矩形的四個頂點坐標，并且確定所述橢圓調(diào)整后的圓形的最小外接矩形的四個頂點坐標；

確定所述橢圓的最小外接矩形的四個頂點坐標投影變換到所述橢圓調(diào)整后的圓形的最小外接矩形的四個頂點坐標的第二投影變換矩陣；

基于所述第二投影變換矩陣將所述第一區(qū)域進行投影變換，從而使得所述表盤為圓形表盤。

4.如權利要求3所述的指針式儀表讀數(shù)的自動識別方法，其特征在于，確定所述橢圓的最小外接矩形的四個頂點坐標包括：

獲取所述橢圓的圓心坐標(x_c，y_c)、所述橢圓的最小外接矩形的對角線長度2p、以及所述橢圓的對角線與X軸之間的夾角α；

確定所述橢圓的最小外接矩形的四個頂點坐標分別為：(x_c+pcosα，y_c-psinα)、(x_c+pcos(π-α)，y_c-psin(π-α))、(x_c-pcosα，y_c+psinα)和(x_c-pcos(π-α)，y_c+psin(π-α))。

5.如權利要求4所述的指針式儀表讀數(shù)的自動識別方法，其特征在于，確定所述橢圓調(diào)整后的圓形的最小外接矩形的四個頂點坐標包括：

確定所述橢圓調(diào)整后的圓形的半徑為r，其中，r＝t·p，其中，t為調(diào)整系數(shù)；

確定所述橢圓調(diào)整后圓形的外接矩形的四個頂點坐標分別為：(x_c+r，y_c-r)、(x_c+r，y_c+r)、(x_c-r，y_c+r)和(x_c-r，y_c-r)。