【技术实现步骤摘要】
基于模板匹配与双自由度云台相机的仪表搜寻方法
本专利技术涉及一种多尺度模板匹配与双自由度云台相机的仪表搜寻方法，属于计算机视觉
技术介绍
随着人工智能的快速发展，越来越多的工程作业将由人工的方式转变为机器人自主的方式来完成。目前，具有防尘和可靠性高等优点的指针式仪表在大型工业领域得到广泛应用，普遍采用的读表方式为人工读表。由于是在工业场合，仪表一般处于较高、较远的位置，肉眼很难直接看清指针的数值，并且在高温、高压的情况下，人工观察数据还存在较大的安全隐患。在这种情况下，传统的读表方式是先让工作人员站在远处对仪表进行拍照，获取大小合适、位置居中的仪表图片，接着对仪表图片进行读数。因此，仪表读数很重要的一部分是要获取到高质量的仪表图片，采用人工拍摄的方式虽然可以获取较好的仪表图片，但工作强度大，工作效率低，且容易产生视觉疲劳等问题，因此迫切需要让机器人代替人来进行拍摄，并自动对环境中仪表进行检测和放大，最后得到位置和大小合适的高清仪表图片。
技术实现思路
本专利技术针对仪表识别过程中人工拍摄仪表照片存在的上述技术问题，提出了一种改进的基于模板匹配与双自由度云台相...
【技术保护点】
1.一种基于模板匹配与双自由度云台相机的仪表搜寻方法，其特征在于包括如下步骤：S1：调整相机的默认分辨率或设定相机图像的原始尺寸，开始拍摄获取相机图像；S2：从获取的图像中分别制作待识别仪表的正方形初始模板图像；之后，对其中一张图像的尺寸依次渐进缩小直至原始尺寸的M倍，缩减N次产生N幅图像；利用初始模板图像对N副图像依次进行模板匹配，筛选N次匹配结果的最大值，确定出待识别仪表的类别，并计算该图像尺寸与原始尺寸的缩放比，根据该缩放比系数将模板匹配的仪表矩形框进行放大，使在原始尺寸的图像上可以准确显示出仪表，记录仪表矩形框的中心点位置D；S3：在S2所匹配出最大值的图像的横纵方...
【技术特征摘要】
1.一种基于模板匹配与双自由度云台相机的仪表搜寻方法，其特征在于包括如下步骤：S1：调整相机的默认分辨率或设定相机图像的原始尺寸，开始拍摄获取相机图像；S2：从获取的图像中分别制作待识别仪表的正方形初始模板图像；之后，对其中一张图像的尺寸依次渐进缩小直至原始尺寸的M倍，缩减N次产生N幅图像；利用初始模板图像对N副图像依次进行模板匹配，筛选N次匹配结果的最大值，确定出待识别仪表的类别，并计算该图像尺寸与原始尺寸的缩放比，根据该缩放比系数将模板匹配的仪表矩形框进行放大，使在原始尺寸的图像上可以准确显示出仪表，记录仪表矩形框的中心点位置D；S3：在S2所匹配出最大值的图像的横纵方向上各画两条垂直的直线，根据该四条直线确定该图像中心区域矩形框R的大小；S4：判断仪表矩形框的中心点位置D是否位于对应的图像中心区域矩形框R内；S5：如S4仪表矩形框的中心点位置D不位于对应的图像中心区域矩形框R内，则初始化相机云台的转动角度，判断仪表矩形框的中心点位置D与图像中心区域矩形框R的偏差，根据偏差控制相机云台转动，使仪表矩形框的中心点位置D位于对应的图像中心区域矩形框R内；S6：如S4判断结果为仪表矩形框的中心点位置D位于对应的图像中心区域矩形框R内，则说明仪表矩形框处于图像的居中位置；此时需要逐步放大相机倍数，获取仪表区域清晰放大的图像，每次放大相机倍数后计算获取图像的仪表矩形框在所获取图像上的面积占比S，设定S位于0-1之间；当S小于等于0.2时，则需要则重新返回执行S2-S4或S2-S5对模板图像的大小进行自适应调整后直至到达本步骤；当S大于0.2且小于0.3时，改变云台转动的角度θ返回S6顺次执行；当S大于等于0.3，则保存当前的相机图像，作为被认可的高质量仪表图片，整个仪表识别过程结束。2.根据权利要求1所述的基于模板匹配与双自由度云台相机的仪表搜寻方法，其特征在于：在步骤S2中，制作待识别仪表的正方形模板图像时，选取五种仪表图片的仪表框分别制作初始模板图像，所述五种仪表图片至少包括指针宽窄不同、表壳带有水珠、干扰环境下的仪表图片；设定初始模板图像正方形边长尺寸为30。3.根据权利要求1所述的基于模板匹配与双自由度云台相机的仪表搜寻方法，其特征在于：步骤S2中相机图像原始尺寸或分辨率调整为640×480，相机图像原始尺寸经过20次缩小变化直至...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴怀宇，吴杰，张思伦，喻汉，蔡丽仪，徐发兵，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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