[發明專利]一種指針式儀表的智能讀數識別方法及系統

有效

• 申請號: 202310442793.1
• 申請日: 2023-04-24
• 公開（公告）號: CN116189192B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 吳苓芝;李天賦;王傳欽;劉呈祥;楊西明
• 申請（專利權）人: 東方電子股份有限公司
• 主分類號: G06V30/148
• 分類號: G06V30/148
• 代理公司: 煙臺上禾知識產權代理事務所(普通合伙) 37234
• 代理人: 趙加鑫

1.一種指針式儀表的智能讀數識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

接收預置位圖片；

根據所述預置位圖片，獲取預置位儀表信息以及讀數識別信息，所述預置位儀表信息包括表盤圓心坐標數據、表盤刻度坐標以及刻度值數據，所述讀數識別信息包括指針個數數據、表盤個數數據、表盤類型數據、讀數類型數據以及讀數單位數據；

保存所述預置位儀表信息以及所述讀數識別信息至數據庫中；

從預設的數據庫中查詢預先構建的儀表表盤檢測模型以及指針實例分割模型；

根據所述預置位圖片以及儀表表盤檢測模型，調取表盤位置；

根據所調取的表盤位置以及所述指針實例分割模型，確定指針掩碼區域；

根據所確定的指針掩碼區域、所述預置位儀表信息以及讀數識別信息，計算生成指針轉角斜率以及標定刻度點轉角斜率；

根據所述指針轉角斜率以及所述標定刻度點轉角斜率，計算生成臨近刻度值，所述臨近刻度值為距離指針最近的兩個刻度值；

根據所述指針轉角斜率以及所述臨近刻度值，計算生成指針讀數；

若所述指針個數數據和/或所述表盤個數數據為多個，則生成遍歷讀數指令并執行；

若所述表盤個數數據為多個，則根據所述指針掩碼區域，擬合指針直線信息，所述指針直線信息包括指針端點數據、指針長度數據以及指針中點數據；

使用最小二乘法并根據指針中點數據以及指針長度數據，將各指針的圖像數據擬合為直線；

根據直線的兩個端點，調取直線長度及指針中點；

根據指針中點距離標定圓心的距離以及指針的長度，確定指針所在表盤；

根據所述預置位儀表信息以及指針所在表盤，重復所述計算生成指針轉角斜率以及標定刻度點轉角斜率的步驟。

2.根據權利要求1所述的一種指針式儀表的智能讀數識別方法，其特征在于，在所述計算生成指針轉角斜率以及標定刻度點轉角斜率的步驟之中，具體包括：

其中，M代表掩碼的像素個數，i代表第i個掩碼像素點，mask[xi]、mask[yi]分別代表分割得到的掩碼像素i對應的x及y坐標，center['x0']、center['y0']分別代表標注工具傳遞的圓心的x和y坐標，ki代表掩碼像素點i的斜率，theta代表指針與圓心的斜率。

3.根據權利要求1所述的一種指針式儀表的智能讀數識別方法，其特征在于，在所述計算生成臨近刻度值的步驟之中，具體包括：

其中，ti代表標定的各個刻度點與圓心的斜率，pi代表第i個刻度點的坐標，center['x0']、center['y0']分別代表標注工具傳遞的圓心的x和y坐標，di代表標定刻度點與圓心的斜率ti減掉指針與圓心斜率的絕對值；dmin1為絕對值的最小值，保存該最小值對應的刻度值及斜率，即為距離指針最臨近的點；將此最小絕對值從列表中刪除，再次計算絕對值的最小值dmin2，并保存該最小值對應的刻度值及斜率，即為第二臨近指針的點。

4.根據權利要求1所述的一種指針式儀表的智能讀數識別方法，其特征在于，在所述計算生成指針讀數的步驟之中，具體包括：

其中，theta代表指針與圓心的斜率，p1['value']、p2['value']分別代表指針臨近兩個刻度點的刻度值，theta1、theta2分別代表指針臨近的兩個刻度點與圓心的斜率，value代表計算得到的指針指向的刻度值。

5.根據權利要求1所述的一種指針式儀表的智能讀數識別方法，其特征在于，在所述生成遍歷讀數指令并執行的步驟之后，還包括：

若所述表盤類型數據為雙指針組合讀數表盤，則根據所述指針掩碼區域，計算生成指針長度；

將長度較短的指針刻度值作為十位、長度較長的指針刻度值作為個位數，計算生成最終結果值。

6.一種指針式儀表的智能讀數識別系統，其特征在于，包括：

預置位圖片接收模塊(1)，用于接收預置位圖片；

儀表信息識別模塊(2)，用于根據所述預置位圖片，獲取預置位儀表信息以及讀數識別信息，所述預置位儀表信息包括表盤圓心坐標數據、表盤刻度坐標以及刻度值數據，所述讀數識別信息包括指針個數數據、表盤個數數據、表盤類型數據、讀數類型數據以及讀數單位數據；

儀表信息保存模塊(3)，用于保存所述預置位儀表信息以及所述讀數識別信息至數據庫中；

預設模型查詢模塊(4)，用于從預設的數據庫中查詢預先構建的儀表表盤檢測模型以及指針實例分割模型；

表盤位置調取模塊(5)，用于根據所述預置位圖片以及儀表表盤檢測模型，調取表盤位置；

指針掩碼區域確定模塊(6)，用于根據所調取的表盤位置以及所述指針實例分割模型，確定指針掩碼區域；

指針轉角斜率以及標定刻度點轉角斜率生成模塊(7)，用于根據所確定的指針掩碼區域、所述預置位儀表信息以及讀數識別信息，計算生成指針轉角斜率以及標定刻度點轉角斜率；

臨近刻度值計算模塊(8)，用于根據所述指針轉角斜率以及所述標定刻度點轉角斜率，計算生成臨近刻度值，所述臨近刻度值為距離指針最近的兩個刻度值；

指針讀數生成模塊(9)，用于根據所述指針轉角斜率以及所述臨近刻度值，計算生成指針讀數；

遍歷讀數指令生成模塊(10)，用于若所述指針個數數據和/或所述表盤個數數據為多個，則生成遍歷讀數指令并執行。