【技术实现步骤摘要】
一种基于目标检测和二值图像检测的水表指针读数识别方法
本专利技术涉及计算机视觉、机器学习等领域，具体设计一种基于目标检测和二值图像检测的水表指针读数识别方法。
技术介绍
由于技术成熟、制造成本低、计量准确的特点，我国民用水表仍以机械式水表为主。目前机械式水表的抄表方式还是人工抄表，这种方法成本高、效率低、准确率受人为因素影响大。近年来，随着图像视频处理技术的进一步发展，智能抄表因其成本低、效率高、准确率高等优点而得到高度的重视。水表指针读数的准确率与水表所处的具体环境密切相关，环境条件不同，识别的准确率也难以保证。尽管现在关于水表读数识别已经有很多研究，但是依然存在一些未解决好的问题。目前对水表读数识别的研究大多采用传统的特征匹配算法，即通过提取水表图像的特征点与水表表盘模板进行特征点匹配，利用K-means聚类算法对匹配点进行分类实现水表表盘的自动定位，接着利用色差模型提取并识别水表指针。由于特征匹配算法对水表图像的特征提取能力较弱，一旦水表表盘附着大量污物或表盘内有大量的水珠，这会大大影响到水表图像特征的提取。且...
【技术保护点】
1.一种基于目标检测和二值图像检测的水表指针读数识别方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：采集实际应用场景下的水表图像作为样本数据集，并对样本水表图像的每一个指针区域以及指针像素点进行标注，其中指针区域的标注信息对应的是指针的计量单位信息；/n步骤2：建立目标-二值图像检测模型，所述的目标-二值图像检测模型由指针目标检测模块、目标区域分割模块和二值图像检测模块构成；/n步骤3：利用步骤1采集到的样本数据集对目标-二值图像检测模型进行训练，具体为：/n步骤3.1：将标注后的水表图像作为目标-二值图像检测模型的输入，首先通过指针目标检测模块获取水表图像中的所有指针的检测框...
【技术特征摘要】
1.一种基于目标检测和二值图像检测的水表指针读数识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：采集实际应用场景下的水表图像作为样本数据集，并对样本水表图像的每一个指针区域以及指针像素点进行标注，其中指针区域的标注信息对应的是指针的计量单位信息；
步骤2：建立目标-二值图像检测模型，所述的目标-二值图像检测模型由指针目标检测模块、目标区域分割模块和二值图像检测模块构成；
步骤3：利用步骤1采集到的样本数据集对目标-二值图像检测模型进行训练，具体为：
步骤3.1：将标注后的水表图像作为目标-二值图像检测模型的输入，首先通过指针目标检测模块获取水表图像中的所有指针的检测框和类别信息，然后通过目标区域分割模块获取指针的检测框并从原始水表图像中截取感兴趣区域得到指针图像，最后将指针图像作为二值图像检测模块的输入，得到指针的二值图像连通区域；
步骤3.2：将样本水表图像中标注的指针区域和指针像素点作为标签，分别得到指针目标检测模块的目标检测损失、以及二值图像检测模块的二值图像检测损失；将目标检测损失和二值图像检测损失作为总损失，完成目标-二值图像检测模型的训练；
步骤4：实时获取水表图像，将实时图像作为训练好的目标-二值图像检测模型的输入，得到图像中指针的二值图像连通区域；
步骤5：提取所述二值图像连通区域的针尖坐标和质心坐标；计算所述的针尖坐标和质心坐标两点连线的实时偏转角度，并进行单位换算，完成指针读数。
2.根据权利要求1所述的基于目标检测和二值图像检测的水表指针读数识别方法，其特征在于，所述的步骤5中，以竖直方向0刻度为基准，所述的针尖坐标和所述的质心坐标构成一条直线，将直线与竖直方向之间的夹角作为实时偏转角度，由实时偏转角度乘以指针所对应的单位，最后得出指针的读数。
3.根据权利要求2所述的基于目标检测和二值图像检测的水表指针读数识别方法，其特征在于，将二值图像连通区域中距离质心最远的点坐标作为针尖坐标，指针所对应的单位由指针目标检测模块检测到的指针类别信息获得。
4.根据权利要求1所述的基于目标检测和二值图像检测的水表...
【专利技术属性】
技术研发人员：包晓安，张庆琪，张娜，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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