指针角度的智能读取方法及存储介质技术

本发明专利技术公开了一种指针角度的智能读取方法及存储介质，方法包括：接收仪表的实时图像，对所述实时图像进行预处理，得到实时采集的表盘图像；在所述实时采集的表盘图像中对目标区域进行截取，获取目标区域中的指针转轴处的坐标O；进行指针骨架提取以及Hough直线检测，得到第一指针角度

Intelligent reading method and storage medium of pointer angle

【技术实现步骤摘要】
指针角度的智能读取方法及存储介质
本专利技术是关于仪器仪表智能识别
，特别是关于一种指针角度的智能读取方法及存储介质。
技术介绍
指针式仪表具有使用方便、价格便宜、可靠性高、防尘防水、抗电磁干扰能力强等优点，是目前工业测量领域大量使用的一种测量仪表。在工业现场，为了便于确定设备是否正常运行，需要频繁的对指针式仪表进行读数操作。目前，机器视觉方法在工业测量领域被普遍应用，将携带高清可见光摄像头的机器人应用于指针式仪表自动读数，读数效率高、全天候随时巡检、不受恶劣环境影响等优势。指针式仪表自动读数的方法主要包括：仪表定位、仪表图像预处理、指针提取、指针转化角度和角度转化读数六个步骤。仪表定位主要包括Hough圆检测和模板匹配法；仪表图像预处理主要包括改变图像分辨率、直方图均衡化、滤波平滑、Retinex图像增强和形态学运算等；指针提取包括最大连通区域法和区域生长法等；指针转化角度包括方法1：指针骨架提取，采用Hough直线检测和斜率计算得到角度；方法2：提取指针最小外接矩形和斜率计算得到角度；角度转化读数包括角度和量程的百分比得到。基于此本申请的专利技术人发现，在现有的指针转化角度中，方法1精度高，但是在计算角度的过程中，容易造成角度反向，从而造成仪表读数错误，此处所说的精度高是指在指针不反向的情况下，方法2精度低，但是不存在指针反向问题。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。<br>
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种指针角度的智能读取方法及存储介质，其能够提高仪表的读数精度。为实现上述目的，本专利技术提供了一种指针角度的智能读取方法，包括：接收仪表的实时图像，对所述实时图像进行预处理，得到实时采集的表盘图像；在所述实时采集的表盘图像中对目标区域进行截取，获取目标区域中的指针转轴处的坐标O；对实时采集的表盘图像进行指针骨架提取以及Hough直线检测，得到指针的第一指针角度根据所述第一指针角度是否满足预设条件，判断所述指针是否为反向；当所述指针为反向时，指针的最终角度为所述第一指针角度按照预设处理方式计算后的角度，其中，所述预设处理方式为在一优选的实施方式中，所述对实时采集的表盘图像进行指针骨架提取以及Hough直线检测之后，还包括：当所述指针未反向时，指针的最终角度为所述第一指针角度。在一优选的实施方式中，所述对所述实时图像进行预处理，得到实时采集的表盘图像包括：预先获取仪表的模板图像；对所述实时图像以及模板图像进行预处理；根据预处理后的模板图像对预处理后的实时图像进行模板匹配，得到实时采集的表盘图像。在一优选的实施方式中，所述在实时采集的表盘图像中对目标区域进行截取，获取目标区域中的指针转轴处的坐标O之后，还包括：对实时采集的表盘图像进行像素填充以及形态学处理，得到指针图像。在一优选的实施方式中，所述对实时采集的表盘图像进行像素填充以及形态学处理，得到指针图像之后还包括：获取指针图像最小外接矩形的四个端点的坐标；分别计算各个端点中点的坐标；分别计算转轴处坐标O与所述各个端点中点坐标之间的距离；根据转轴处坐标O与各端点中点坐标之间距离中的最大值，计算第二指针角度。在一优选的实施方式中，所述根据第一指针角度是否满足预设条件，判断所述指针是否为反向包括：当满足第一预设条件时，判定所述指针为反向，所述第一预设条件包括：所述第一指针角度在180°至360°之间且所述第二指针角度在0°至180°之间；所述第一指针角度以及所述第二指针角度均在0°至180°之间；所述第一指针角度在0°至180°之间且所述第二指针角度在180°至360°之间；或者所述第一指针角度以及所述第二指针角度均在180°至360°之间。在一优选的实施方式中，当所述第一指针角度在180°至360°之间且所述第二指针角度在0°至180°之间时，所述预设处理方式为当所述第一指针角度以及所述第二指针角度均在0°至180°之间时，所述预设处理方式为当所述第一指针角度在0°至180°之间且所述第二指针角度在180°至360°之间时，所述预设处理方式为或者当所述第一指针角度以及所述第二指针角度均在180°至360°之间时，所述预设处理方式为在一优选的实施方式中，所述根据第一指针角度是否满足预设条件，判断所述指针是否为反向包括：当满足第二预设条件时，判定所述指针未反向，所述第二预设条件包括：第一指针角度与第二指针角度的角度差值小于角度差阈值；小于角度差阈值；或者小于角度差阈值。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行上述的指针角度的智能读取方法。与现有技术相比，根据本专利技术的指针角度的智能读取方法及存储介质，对实时采集的表盘图像进行指针骨架提取以及Hough直线检测，得到指针的第一指针角度根据所述第一指针角度是否满足预设条件，判断所述指针是否为反向；当所述指针为反向时，指针的最终角度为所述第一指针角度按照预设处理方式计算后的角度，保证了精度又不会造成指针角度反向，提高了指针式仪表读数的准确性。附图说明图1是根据本专利技术一实施方式的指针角度的读取方法的流程图。图2是根据本专利技术一实施方式的仪表的实时图像的示意图。图3是根据本专利技术一实施方式的Retinex图像增强处理后的实时图像的示意图。图4是根据本专利技术一实施方式的图像增强处理后进行仪表表盘区域提取的模板图像的示意图。图5是根据本专利技术一实施方式的Surf算法匹配后的示意图。图6是根据本专利技术一实施方式的实时采集的表盘图像的示意图。图7是根据本专利技术一实施方式的像素填充后的示意图。图8是根据本专利技术一实施方式的阈值化处理后的示意图。图9是根据本专利技术一实施方式的开运算处理后的示意图。图10是根据本专利技术一实施方式的指针分割提取后的示意图。图11是根据本专利技术一实施方式的闭运算处理后的示意图。图12是根据本专利技术另一实施方式的指针角度的读取方法的流程图。图13是根据本专利技术一实施方式的Hough直线检测后的示意图。图14是根据本专利技术一实施方式的指针最小外接矩形的示意图。图15是根据本专利技术一实施方式的正确指针正向方向的示意图。图16是根据本专利技术一实施方式的错误指针反向方向。图17是根据本专利技术一实施方式的指针的最终角度的计算方法的流程图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。如图1所示，根据本专利技术优选实施方式的指针角度的读取方法的流程图，包括：步骤S1-S7。步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种指针角度的智能读取方法，其特征在于，包括：/n接收仪表的实时图像，对所述实时图像进行预处理，得到实时采集的表盘图像；/n在所述实时采集的表盘图像中对目标区域进行截取，获取目标区域中的指针转轴处的坐标O；/n对实时采集的表盘图像进行指针骨架提取以及Hough直线检测，得到指针的第一指针角度

【技术特征摘要】
1.一种指针角度的智能读取方法，其特征在于，包括：
接收仪表的实时图像，对所述实时图像进行预处理，得到实时采集的表盘图像；
在所述实时采集的表盘图像中对目标区域进行截取，获取目标区域中的指针转轴处的坐标O；
对实时采集的表盘图像进行指针骨架提取以及Hough直线检测，得到指针的第一指针角度
根据所述第一指针角度是否满足预设条件，判断所述指针是否为反向；
当所述指针为反向时，指针的最终角度为所述第一指针角度按照预设处理方式计算后的角度，其中，所述预设处理方式为


2.如权利要求1所述的智能读取方法，其特征在于，所述对实时采集的表盘图像进行指针骨架提取以及Hough直线检测之后，还包括：
当所述指针未反向时，指针的最终角度为所述第一指针角度。


3.如权利要求1所述的智能读取方法，其特征在于，所述对所述实时图像进行预处理，得到实时采集的表盘图像包括：
预先获取仪表的模板图像；
对所述实时图像以及模板图像进行预处理；
根据预处理后的模板图像对预处理后的实时图像进行模板匹配，得到实时采集的表盘图像。


4.如权利要求1所述的智能读取方法，其特征在于，所述在实时采集的表盘图像中对目标区域进行截取，获取目标区域中的指针转轴处的坐标O之后，还包括：
对实时采集的表盘图像进行像素填充以及形态学处理，得到指针图像。


5.如权利要求4所述的智能读取方法，其特征在于，所述对实时采集的表盘图像进行像素填充以及形态学处理，得到指针图像之后还包括：
获取指针图像最小外接矩形的四个端点的坐标；
分别计算各个端点中点的坐标；
分别计算转轴处坐标O与所述各个端点中点坐标之间的距离；
根据转轴处坐标O与各端点...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚刚，王库，冯文澜，
申请(专利权)人：随锐科技集团股份有限公司，江西随锐智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11