[發(fā)明專利]一種基于視頻信息的指針類(lèi)儀表示數(shù)讀取方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110034244.1
• 申請(qǐng)日: 2021-01-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112836726B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李仕林;趙旭;張崇亮;陳開(kāi)維;王少飛;王先培
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G06V20/40
• 分類(lèi)號(hào): G06V20/40;G06V10/30;G06T7/13
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長(zhǎng)明;許偉群

1.一種基于視頻信息的指針類(lèi)儀表示數(shù)讀取方法，其特征在于，所述方法包括：

對(duì)相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定處理，確定相機(jī)標(biāo)定結(jié)果；

用相機(jī)對(duì)指針類(lèi)儀表進(jìn)行監(jiān)控拍攝，獲得一組視頻流；

根據(jù)預(yù)設(shè)的采集頻率，對(duì)所述視頻流進(jìn)行幀截取，確定儀表畫(huà)面圖像；

對(duì)所述儀表畫(huà)面圖像，利用所述相機(jī)標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行圖像矯正，確定表盤(pán)圖像；

對(duì)所述表盤(pán)圖像進(jìn)行灰度轉(zhuǎn)換處理，確定第一灰度圖；

對(duì)所述第一灰度圖進(jìn)行分段式線性變換處理，確定第二灰度圖；

對(duì)所述第二灰度圖進(jìn)行二值化處理，確定二值化圖像；

對(duì)所述二值化圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)與提取處理，確定表盤(pán)邊緣圖；

對(duì)所述二值化圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理，確定指針直線圖；

對(duì)所述指針直線圖進(jìn)行霍夫變換處理，確定指針直線的點(diǎn)集；

根據(jù)所述表盤(pán)邊緣圖、所述指針直線圖和所述指針直線的點(diǎn)集，以所述指針類(lèi)儀表刻度盤(pán)中指針的軸心為原點(diǎn)，水平方向?yàn)閄軸，垂直方向?yàn)閅軸，建立儀表空間直角坐標(biāo)系；所述儀表空間是指所述表盤(pán)邊緣圖和所述指針直線圖中，所有像素點(diǎn)的點(diǎn)集；

以所述儀表空間直角坐標(biāo)系中任一像素點(diǎn)為原點(diǎn)，其他像素點(diǎn)到所述原點(diǎn)的長(zhǎng)度為模長(zhǎng)，其他像素點(diǎn)和所述原點(diǎn)連線，與所述儀表空間直角坐標(biāo)系X軸的夾角為角度，建立儀表極坐標(biāo)系；

對(duì)所述儀表空間直角坐標(biāo)系和所述儀表極坐標(biāo)系，利用直角坐標(biāo)系與極坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，確定目標(biāo)角度值；所述目標(biāo)角度值為儀表指針與所述儀表空間直角坐標(biāo)系X軸之間的角度值；

根據(jù)所述目標(biāo)角度值、預(yù)設(shè)指針類(lèi)儀表量程和預(yù)設(shè)指針類(lèi)儀表指針偏轉(zhuǎn)角度范圍，獲取所述目標(biāo)角度值所屬的指針區(qū)間，所述指針類(lèi)儀表量程被預(yù)先劃分為多個(gè)指針區(qū)間；

根據(jù)所述目標(biāo)角度值所屬的指針區(qū)間，確定所述儀表指針?biāo)赶虻氖緮?shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指針類(lèi)儀表示數(shù)讀取方法，其特征在于，所述對(duì)相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定處理，確定相機(jī)標(biāo)定結(jié)果，包括：

在平面上設(shè)置一個(gè)標(biāo)定物，并通過(guò)相機(jī)從不同角度對(duì)所述標(biāo)定物進(jìn)行拍攝，得到多張標(biāo)定物照片；

針對(duì)任一所述標(biāo)定物照片，確定一組標(biāo)定物角點(diǎn)；

根據(jù)若干組所述標(biāo)定物角點(diǎn)，確定五個(gè)相機(jī)內(nèi)參和六個(gè)相機(jī)外參；

對(duì)五個(gè)相機(jī)內(nèi)參和六個(gè)相機(jī)外參，利用最小二乘法確定實(shí)際存在徑向畸變下的相機(jī)畸變系數(shù)；

根據(jù)所述五個(gè)相機(jī)內(nèi)參、所述六個(gè)相機(jī)外參和所述相機(jī)畸變系數(shù)，利用極大似然法進(jìn)行優(yōu)化，確定相機(jī)標(biāo)定結(jié)果。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指針類(lèi)儀表示數(shù)讀取方法，其特征在于，所述對(duì)所述表盤(pán)圖像進(jìn)行灰度轉(zhuǎn)換處理，確定第一灰度圖，包括：

根據(jù)所述表盤(pán)圖像，確定所述表盤(pán)圖像上任意點(diǎn)處包含R、G、B三通道的像素值；

根據(jù)所述表盤(pán)圖像上任意點(diǎn)處包含R、G、B三通道的像素值，確定第一灰度圖。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指針類(lèi)儀表示數(shù)讀取方法，其特征在于，對(duì)所述第一灰度圖進(jìn)行分段式線性變換處理，確定第二灰度圖，包括：

根據(jù)所述第一灰度圖，確定所述第一灰度圖感興趣灰度區(qū)間和第一灰度圖最大灰度值；

根據(jù)所述第一灰度圖感興趣灰度區(qū)間、預(yù)設(shè)第一灰度圖所需感興趣灰度區(qū)間、所述第一灰度圖最大灰度值和預(yù)設(shè)第一灰度圖所需最大灰度值，確定第二灰度圖。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指針類(lèi)儀表示數(shù)讀取方法，其特征在于，對(duì)所述第二灰度圖進(jìn)行二值化處理，確定二值化圖像，包括：

根據(jù)所述第二灰度圖，確定第二灰度圖各像素點(diǎn)的灰度值；

將第二灰度圖各像素點(diǎn)分成兩組，利用最大類(lèi)間方差法確定最優(yōu)二值化閥值；所述最優(yōu)二值化閥值是指使得所述兩組灰度值類(lèi)間方差最大的灰度值；

對(duì)灰度值大于所述最優(yōu)二值化閥值的像素點(diǎn)，和灰度值小于所述最優(yōu)二值化閥值的像素點(diǎn)，進(jìn)行像素點(diǎn)分類(lèi)；

根據(jù)像素點(diǎn)分類(lèi)，保留所述第二灰度圖中含有表盤(pán)信息的像素點(diǎn)，抑制所述第二灰度圖中含有背景信息的像素點(diǎn)；

根據(jù)所述含有表盤(pán)信息的像素點(diǎn)，確定所述二值化圖像。