【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像处理
,具体是一种对指针式仪表读数进行自动识别的图 像处理方法。
技术介绍
在测试技术中,由于指针式仪表结构简单,使用方便,被广泛地应用于电力、石油、 化工等行业中。在一些测试现场,比如不易观测的室外或对人员具有危害的场所,人工读取 仪表读数有一定难度和危险。将图像处理技术用于指针式仪表读数高精度自动识别,不仅 可以消除人工读取仪表读数所造成的主观误差,而且可以提高效率和精度、保障人员安全。 利用图像处理技术进行指针式仪表读数高精度自动识别,首先通过摄像机采集包 含读数信息的仪表表盘原始图像,然后运用图像处理方法对仪表表盘原始图像中的指针、 刻度等特征进行提取、识别,最后得到指针式仪表的具体读数。其中需要解决的问题主要有 两个:一是由于摄像机与指针式仪表相对位置不固定,导致在采集到的图像上仪表表盘位 置不固定。另一为由于测试现场环境的影响,以及仪表表盘表面的磨损导致摄像机成像质 量较低,需要对图像进行相应的处理。 目前基于图像处理技术的指针式仪表读数自动识别方法主要分为指针提取、刻度 识别及读数两部分。指针提取方法一般有2种:11、使用区域分割的方法提取表盘特征,采 用消影法获得指针图像,对指针图像进行二值化,使用直线提取方法得到指针直线;12、对 图像进行去噪滤波、二值化、形态学滤波等处理以提取指针图像,使用直线提取方法得到指 针直线。刻度识别及读数方法一般3有种:21、摄像机与仪表表盘的相对位置固定,根据两 者的位置关系及先验知识由指针偏转角度得到读数;22、对图像进行去噪滤波、二值化、 ...
【技术保护点】
一种指针式仪表读数自动识别的图像处理方法,其特征在于:包括以下步骤:1)读入摄像机所采集的原始图像;2)提取表盘区域方形图像;3)对步骤2)所述的表盘区域方形图像进行图像预处理得到指针二值细化图像;4)设置指针角度定位精度,根据步骤3)中得到的二值细化图像,使用中心投影法确定指针角度;5)获得表盘区域方形图像中的零刻度线、满刻度线位置;6)根据步骤5)中得到的表盘区域方形图像中的零刻度线、满刻度线位置坐标计算得零刻度线、满刻度线角度;根据步骤4)中指针角度所占量程比例计算得指针读数。
【技术特征摘要】
1. 一种指针式仪表读数自动识别的图像处理方法,其特征在于:包括以下步骤: 1) 读入摄像机所采集的原始图像; 2) 提取表盘区域方形图像; 3) 对步骤2)所述的表盘区域方形图像进行图像预处理得到指针二值细化图像; 4) 设置指针角度定位精度,根据步骤3)中得到的二值细化图像,使用中心投影法确定 指针角度; 5) 获得表盘区域方形图像中的零刻度线、满刻度线位置; 6) 根据步骤5)中得到的表盘区域方形图像中的零刻度线、满刻度线位置坐标计算得 零刻度线、满刻度线角度;根据步骤4)中指针角度所占量程比例计算得指针读数。2. 根据权利要求1所述的指针式仪表读数自动识别的图像处理方法,其特征在于:所 述步骤2)提取表盘区域方形图像的过程为:对图像进行Hough圆检测,使用加权平均法确 定表盘圆心及半径,根据得到的表盘圆心及半径提取表盘区域方形图像。3. 根据权利要求1所述的指针式仪表读数自动识别的图像处理方法,其特征在于:所 述步骤3)图像预处理得到指针细化图像的过程包括图像高斯滤波、二值化及图像细化;其 中图像二值化尽量只保留指针数据,去除其他干扰;在二值图像上进行图像细化,以提取指 针的二值细化图像。4. 根据权利要求2所述的指针式仪表读数自动识别的图像处理方法,其特征在于:所 述Hough圆检测过程如下: 21) 根据现场拍摄情况及表盘原始图像大小WX H,定义最小表盘半径minR及最大表盘 半径maxR作为Hough圆检测的其中两个输入参数,具体计算公式为: minR = floor(min(ff, Η) /4) maxR = floor(min(ff, H)/2) 其中,W为图像的宽度,H为图像的高度; 22) 对原始图像进行Hough圆检测,得到满足11)中条件的多组圆心坐标及对应半径, 即Ui, Yi, 为一组圆参数;对所有圆心坐标Xi、yi及半径&分别进行加权平均,设置阈值, 剔除与平均圆心坐标average_x、average_y及平均半径average_r相差较大的结果;对剩 下的圆心坐标及对应半径再次进行加权平均,得到最终圆心坐标(final_x,final_y)和半径 final_r ; 23) 在原始图像中,以圆心坐标(final_x,final_y)为中心点,2Xfinal_r为边长,提取表 盘区域方形图像,去除背景干扰;将提取到的表盘...
【专利技术属性】
技术研发人员:闫钧华,杭谊青,段贺,姜惠华,王志刚,王顺飞,朱可,许俊峰,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。