一种指针式仪表的读数方法、装置、设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种指针式仪表的读数方法、装置、设备和存储介质，其中方法包括：对位于预置位置处的指针式仪表进行拍摄，得到原始图像；对原始图像进行预处理，得到待分析图像，其中，预处理包括：灰度化和直方图均衡化；对待分析图像进行表盘区域提取，得到待分析表盘；将待分析表盘对应模板表盘的模板刻度弧线映射至待分析表盘，得到目标表盘；利用扫描线扫描目标表盘，确定指针式仪表中指针的所处位置；基于所处位置和目标表盘的刻度关系，确定所处位置对应的刻度，以通过刻度对指针式仪表进行读数。解决了现有的仪表读数方法，在光照均匀时能取得良好的识别结果，但在室外复杂环境时识别结果的准确性较低的技术问题。识别结果的准确性较低的技术问题。识别结果的准确性较低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种指针式仪表的读数方法、装置、设备和存储介质


[0001]本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种指针式仪表的读数方法、装置、设备和存储介质。

技术介绍

[0002]因指针式仪表具有结构简单、耐高压、防腐蚀、防电磁干扰、防水、防冻等优点，电力系统中配置有大量的指针式仪表，例如：温度表，压力表，流量表，速度表等。
[0003]随着科技技术的发展，指针式仪表的读数由人工读取转变为基于机器视觉的读取，即采用巡检机器人。读数流程为：巡检机器人沿巡检道路行走进行设备巡检，在预置检测点停靠后，将云台对准检测到的仪表，进行仪表读数。
[0004]现有的仪表读数方法，在光照均匀时能取得良好的识别结果，但在室外复杂环境时识别结果的准确性较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种指针式仪表的读数方法、装置、设备和存储介质，解决了现有的仪表读数方法，在光照均匀时能取得良好的识别结果，但在室外复杂环境时识别结果的准确性较低的技术问题。
[0006]有鉴于此，本专利技术第一方面提供了一种指针式仪表的读数方法，应用于巡检机器人，包括：
[0007]对位于预置位置处的指针式仪表进行拍摄，得到原始图像；
[0008]对所述原始图像进行预处理，得到待分析图像，其中，所述预处理包括：灰度化和直方图均衡化；
[0009]对所述待分析图像进行表盘区域提取，得到待分析表盘；
[0010]将所述待分析表盘对应模板表盘的模板刻度弧线映射至所述待分析表盘，得到目标表盘；/>[0011]利用扫描线扫描所述目标表盘，确定所述指针式仪表中指针的所处位置；
[0012]，基于所述所处位置和所述目标表盘的刻度关系，确定所述所处位置对应的刻度，以通过所述刻度对所述指针式仪表进行读数。
[0013]可选地，对所述待分析图像进行表盘区域提取，得到待分析表盘，具体包括：
[0014]基于待分析表盘对应的模板表盘对所述待分析图像进行表盘区域提取，得到所述待分析表盘。
[0015]可选地，所述模板表盘上标记有表盘边界和/或贴纸边界。
[0016]可选地，基于待分析表盘对应的模板表盘对所述待分析图像进行表盘区域提取，得到所述待分析表盘具体包括：
[0017]基于待分析表盘的表盘类型获取所述待分析表盘对应的模板表盘；
[0018]基于所述模板表盘，通过漫水填充的方式对所述待分析图像进行表盘区域提取，
得到所述待分析表盘。
[0019]可选地，将所述待分析表盘对应模板表盘的模板刻度弧线映射至所述待分析表盘，得到目标表盘，具体包括：
[0020]通过特征匹配，计算所述待分析表盘对应的模板表盘和所述待分析表盘之间的位置关系，得到单应矩阵；
[0021]根据所述单应矩阵，将所述模板表盘的模板刻度弧线映射至所述待分析表盘，得到目标表盘。
[0022]可选地，利用扫描线扫描所述目标表盘，确定所述指针式仪表中指针的所处位置，具体包括：
[0023]利用扫描线扫描所述目标表盘中各刻度对应的扫描区域；
[0024]当扫描线扫描到扫描区域中存在黑色区域时，判定该所述扫描区域为所述指针式仪表中指针的所处位置。
[0025]可选地，各刻度对应的扫描区域是以各刻度对应的垂切线为中心，旋转所述垂切线预置角度后得到的。
[0026]本专利技术第二方面提供了一种指针式仪表的读数装置，装配于巡检机器人上，包括：
[0027]拍摄单元，用于对位于预置位置处的指针式仪表进行拍摄，得到原始图像；
[0028]预处理单元，用于对所述原始图像进行预处理，得到待分析图像，其中，所述预处理包括：灰度化和直方图均衡化；
[0029]提取单元，用于对所述待分析图像进行表盘区域提取，得到待分析表盘；
[0030]映射单元，用于将所述待分析表盘对应模板表盘的模板刻度弧线映射至所述待分析表盘，得到目标表盘；
[0031]扫描单元，用于利用扫描线扫描所述目标表盘，确定所述指针式仪表中指针的所处位置；
[0032]读数单元，用于，基于所述所处位置和所述目标表盘的刻度关系，确定所述所处位置对应的刻度，以通过所述刻度对所述指针式仪表进行读数。
[0033]本专利技术第三方面提供了一种指针式仪表的读数设备，所述设备包括处理器以及存储器：
[0034]所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
[0035]所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面所述的指针式仪表的读数方法。
[0036]本专利技术第四方面提供了一种存储介质，其特征在于，所述存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行第一方面所述的指针式仪表的读数方法。
[0037]从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：
[0038]本专利技术提供了一种指针式仪表的读数方法，包括：对位于预置位置处的指针式仪表进行拍摄，得到原始图像；对原始图像进行预处理，得到待分析图像，其中，预处理包括：灰度化和直方图均衡化；对待分析图像进行表盘区域提取，得到待分析表盘；将待分析表盘对应模板表盘的模板刻度弧线映射至待分析表盘，得到目标表盘；利用扫描线扫描目标表盘，确定指针式仪表中指针的所处位置；，基于所处位置和目标表盘的刻度关系，确定所处位置对应的刻度，以通过刻度对指针式仪表进行读数。
[0039]本专利技术中，对指针式仪表进行拍摄得到原始图像后，将原始图像进行灰度化，为了进一步减小原始图像中的光照，本专利技术中通过直方图均衡化对原始图像的灰度分布进行重新分配，使得像素个数多的灰度值进行展宽，像素个数少的灰度值进行合并，从而增强图像的对比度，此时可以对待分析图像进行表盘区域提取，便可得到待分析表盘，接着将待分析表盘对应模板表盘的模板刻度弧线映射至待分析表盘，得到目标表盘，再接着利用扫描线扫描目标表盘，确定指针式仪表中指针的所处位置，最后便可，基于所处位置和目标表盘的刻度关系，确定所处位置对应的刻度，以通过刻度对指针式仪表进行读数，在读数的整个过程中首先通过直方图均衡化减小原始图像中的光照，且通过模板刻度弧线映射的方式获取目标表盘，确保了待分析表盘上刻度的完整性，以进行正确读数，使得最终得到的读数结果准确率较高，从而解决了现有的仪表读数方法，在光照均匀时能取得良好的识别结果，但在室外复杂环境时识别结果的准确性较低的技术问题。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0041]图1为本专利技术实施例中一种指针式仪表的读数方法的实施例一的流程示意图；
[0042]图2为本专利技术实施例中一种指针式仪表的读数方法的实施例二的流程示意图；
[0043]图3为本专利技术实施例中扫描区域示意图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种指针式仪表的读数方法，应用于巡检机器人，其特征在于，包括：对位于预置位置处的指针式仪表进行拍摄，得到原始图像；对所述原始图像进行预处理，得到待分析图像，其中，所述预处理包括：灰度化和直方图均衡化；对所述待分析图像进行表盘区域提取，得到待分析表盘；将所述待分析表盘对应模板表盘的模板刻度弧线映射至所述待分析表盘，得到目标表盘；利用扫描线扫描所述目标表盘，确定所述指针式仪表中指针的所处位置；基于所述所处位置和所述目标表盘的刻度关系，确定所述所处位置对应的刻度，以通过所述刻度对所述指针式仪表进行读数。2.根据权利要求1所述的指针式仪表的读数方法，其特征在于，对所述待分析图像进行表盘区域提取，得到待分析表盘，具体包括：基于待分析表盘对应的模板表盘对所述待分析图像进行表盘区域提取，得到所述待分析表盘。3.根据权利要求2所述的指针式仪表的读数方法，其特征在于，所述模板表盘上标记有表盘边界和/或贴纸边界。4.根据权利要求3所述的指针式仪表的读数方法，其特征在于，基于待分析表盘对应的模板表盘对所述待分析图像进行表盘区域提取，得到所述待分析表盘具体包括：基于待分析表盘的表盘类型获取所述待分析表盘对应的模板表盘；基于所述模板表盘，通过漫水填充的方式对所述待分析图像进行表盘区域提取，得到所述待分析表盘。5.根据权利要求1所述的指针式仪表的读数方法，其特征在于，将所述待分析表盘对应模板表盘的模板刻度弧线映射至所述待分析表盘，得到目标表盘，具体包括：通过特征匹配，计算所述待分析表盘对应的模板表盘和所述待分析表盘之间的位置关系，得到单应矩阵；根据所述单应矩阵，将所述模板表盘的模板刻度弧线映射至所述待分析表盘，得到目...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄炎，王柯，杨英仪，麦晓明，吴昊，
申请(专利权)人：南方电网电力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：