指针式表计的示数读取方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种指针式表计示数读取方法、装置及存储介质，属于图像识别技术领域。在本申请实施例中，利用表盘区域本身必定存在的刻度字符的字符特征，将第一表盘图像映射至标准表盘图像中，以对第一表盘图像和标准表盘图像进行配准，提高了方案的鲁棒性。通过深度学习语义分割模型对指针进行定位，提高了指针定位的精度，进而能够提高示数读取的准确率。将圆域的第二表盘图像展开为展开域图像，进而根据定位出的指针区域在该展开域图像中读取示数，降低了示数读取的难度，提高了示数读取的准确率。并且，由于字符特征和分割算法的通用性，使得本申请实施例的方案能够支持各种类型的表盘的指针式表计的示数识别，方案适用性高。

【技术实现步骤摘要】
指针式表计的示数读取方法、装置及存储介质
本申请涉及图像识别
，特别涉及一种指针式表计的示数读取方法、装置及存储介质。
技术介绍
指针式表计被广泛的应用于电力系统、工业厂房等场景中，例如，变电站中的电表、制造工厂中的压力表等。其中，如图1所示，常见的指针式表计的刻度线均呈圆环型或圆弧型排列。随着电子信息技术的高速发展，各行各业都在走向数字化和智能化。在这种情况下，实现在复杂环境下对此类指针式表计快速、精确的智能读数有着重大的意义。基于此，本申请实施例提供了一种指针式表计示数读取方法，以实现对复杂环境下的指针式表计的智能读数。
技术实现思路
本申请提供了一种指针式表计的示数读取方法、装置及存储介质，可以快速准确的实现指针式表计的智能读数，方案鲁棒性强且适用性高。所述技术方案如下：一方面，提供了一种指针式表计的示数读取方法，所述方法包括：获取指针式表计的待读取示数时的第一表盘图像；根据所述第一表盘图像的刻度字符的字符特征，将所述第一表盘图像映射至所述指针式表计的标准表盘图像中，得到第二表盘图像，所述标准表盘图像为标注有刻度坐标、刻度坐标对应的刻度示数和刻度字符的表盘图像；通过深度学习语义分割模型确定所述第二表盘图像中的第一指针区域；将所述第二表盘图像转换为展开域图像，所述展开域图像中的刻度线呈条形分布；根据所述第一指针区域和所述展开域图像获取所述指针式表计的当前示数。在本申请实施例的一种可能的实施方式中，所述根据所述第一表盘图像的刻度字符的字符特征，将所述第一表盘图像映射至所述指针式表计的标准表盘图像中，包括：通过表盘文字识别模型确定所述第一表盘图像中的多个刻度字符以及所述多个刻度字符的坐标，所述表盘文字识别模型是预先通过多个包含有刻度字符的表盘图像样本训练得到；将所述第一表盘图像中的多个刻度字符与所述标准表盘图像中标注的多个刻度字符进行匹配，得到多个刻度字符对；根据所述多个刻度字符对中刻度字符的坐标确定透视变换矩阵；根据所述透视变换矩阵，将所述第一表盘图像映射至所述标准表盘图像中。在本申请实施例的一种可能的实施方式中，所述根据所述多个刻度字符对中刻度字符的坐标确定透视变换矩阵，包括：计算所述第一表盘图像中的多个刻度字符中每四个刻度字符所在的坐标点组成的四边形的面积；确定组成的四边形的面积最大的四个目标刻度字符；根据包含有所述四个目标刻度字符的刻度字符对中的刻度字符的坐标确定所述透视变换矩阵。在本申请实施例的一种可能的实施方式中，所述第二表盘图像中的刻度坐标为刻度线的外端点的坐标，所述将所述第二表盘图像转换为展开域图像，包括：根据所述第二表盘图像中的起点刻度线的外端点、中点刻度线的外端点和终点刻度线的外端点，确定所述第二表盘图像中的各个刻度线的外端点所围成的外层圆环或外层圆弧的圆周半径和圆周周长；根据所述圆周半径和圆周周长，生成展开矩形图像，所述展开矩形图像的宽为所述圆周周长，所述展开矩形图像的高不大于所述圆周半径；从所述第二表盘图像中的外层圆环或外层圆弧开始，按照从所述起点刻度线到所述终点刻度线的刻度旋转方向，依次将各层圆环或圆弧上的像素点转换至所述展开矩形图像中，并将所述第二表盘图像中的刻度坐标和刻度示数转换至所述展开矩形图像中，以得到所述展开域图像。在本申请实施例的一种可能的实施方式中，所述根据所述第一指针区域和所述展开域图像获取所述指针式表计的当前示数，包括：根据所述第一指针区域内的像素点的像素值，在所述展开域图像中确定第二指针区域；根据所述第二指针区域确定指针末端区域；根据所述指针末端区域和所述展开域图像中的刻度坐标和刻度示数，获取所述指针式表计的当前示数。在本申请实施例的一种可能的实施方式中，所述根据所述第一指针区域内的像素点的像素值，在所述展开域图像中确定第二指针区域，包括：统计所述展开域图像中每列像素点中的指针像素点的个数，所述指针像素点是指与所述第一指针区域内的像素点的像素值相同的像素点；将指针像素点的个数不为0的连续多列像素点作为一个候选指针区域，得到一个或多个候选指针区域；计算每个候选指针区域中的指针像素点的总个数；将指针像素点的总个数最多的候选指针区域作为所述第二指针区域。在本申请实施例的一种可能的实施方式中，所述根据所述第二指针区域确定指针末端区域，包括：获取所述第二指针区域的左边界坐标和右边界坐标；统计所述展开域图像中指定区域内每列像素点中的指针像素点的个数，并根据所述指定区域内每列像素点中的指针像素点的个数，确定所述指针末端区域，所述指定区域是指从所述展开域图像的上边界开始的连续多行像素点中位于所述第二指针区域的左边界坐标和右边界坐标之间的像素点所组成的区域。在本申请实施例的一种可能的实施方式中，所述根据所述指针末端区域和所述展开域图像中的刻度坐标和刻度示数，获取所述指针式表计的当前示数，包括：获取所述指针末端区域的左边界坐标和右边界坐标，并根据所述指针末端区域的左边界坐标和右边界坐标，确定所述指针末端区域的中点坐标。根据所述展开域图像中的刻度坐标和刻度示数，确定横坐标不大于所述中点坐标且距离所述中点坐标最近的第一刻度坐标，以及确定横坐标不小于所述中点坐标且距离所述中点坐标最近的第二刻度坐标；将所述第一刻度坐标对应的刻度示数作为左边界刻度示数，将所述第二刻度坐标对应的刻度示数作为右边界刻度示数；根据所述第一刻度坐标、所述第二刻度坐标、所述左边界刻度示数、所述右边界刻度示数以及所述指针末端区域的中点坐标，通过下述公式计算所述指针式表计的当前示数；其中，所述S为所述指针式表计的当前示数，所述a为所述左边界刻度示数，所述b为所述右边界刻度示数，所述x1为所述第一刻度坐标，所述x2为所述第二刻度坐标，所述x为所述指针末端区域的中点坐标。另一方面，提供了一种指针式表计的示数读取装置，所述装置包括：获取模块，用于获取指针式表计的待读取示数时的第一表盘图像；映射模块，用于根据所述第一表盘图像的刻度字符的字符特征，将所述第一表盘图像映射至所述指针式表计的标准表盘图像中，得到第二表盘图像，所述标准表盘图像为标注有刻度坐标、刻度坐标对应的刻度示数和刻度字符的表盘图像；定位模块，用于通过深度学习语义分割模型确定所述第二表盘图像中的第一指针区域；转换模块，用于将所述第二表盘图像转换为展开域图像，所述展开域图像中的刻度线呈条形分布；读数模块，用于根据所述第一指针区域和所述展开域图像获取所述指针式表计的当前示数。在本申请实施例的一种可能的实施方式中，所述映射模块主要用于：通过表盘文字识别模型确定所述第一表盘图像中的多个刻度字符以及所述多个刻度字符的坐标，所述表盘文字识别模型是预先通过多个包含有刻度字符的表盘图像样本训练得到；将所述第一表盘图像中的多个刻度字本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种指针式表计的示数读取方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取指针式表计的待读取示数时的第一表盘图像；/n根据所述第一表盘图像的刻度字符的字符特征，将所述第一表盘图像映射至所述指针式表计的标准表盘图像中，得到第二表盘图像，所述标准表盘图像为标注有刻度坐标、刻度坐标对应的刻度示数和刻度字符的表盘图像；/n通过深度学习语义分割模型确定所述第二表盘图像中的第一指针区域；/n将所述第二表盘图像转换为展开域图像，所述展开域图像中的刻度线呈条形分布；/n根据所述第一指针区域和所述展开域图像获取所述指针式表计的当前示数。/n

【技术特征摘要】
1.一种指针式表计的示数读取方法，其特征在于，所述方法包括：
获取指针式表计的待读取示数时的第一表盘图像；
根据所述第一表盘图像的刻度字符的字符特征，将所述第一表盘图像映射至所述指针式表计的标准表盘图像中，得到第二表盘图像，所述标准表盘图像为标注有刻度坐标、刻度坐标对应的刻度示数和刻度字符的表盘图像；
通过深度学习语义分割模型确定所述第二表盘图像中的第一指针区域；
将所述第二表盘图像转换为展开域图像，所述展开域图像中的刻度线呈条形分布；
根据所述第一指针区域和所述展开域图像获取所述指针式表计的当前示数。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一表盘图像的刻度字符的字符特征，将所述第一表盘图像映射至所述指针式表计的标准表盘图像中，包括：
通过表盘文字识别模型确定所述第一表盘图像中的多个刻度字符以及所述多个刻度字符的坐标，所述表盘文字识别模型是预先通过多个包含有刻度字符的表盘图像样本训练得到；
将所述第一表盘图像中的多个刻度字符与所述标准表盘图像中标注的多个刻度字符进行匹配，得到多个刻度字符对；
根据所述多个刻度字符对中刻度字符的坐标确定透视变换矩阵；
根据所述透视变换矩阵，将所述第一表盘图像映射至所述标准表盘图像中。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个刻度字符对中刻度字符的坐标确定透视变换矩阵，包括：
计算所述第一表盘图像中的多个刻度字符中每四个刻度字符所在的坐标点组成的四边形的面积；
确定组成的四边形的面积最大的四个目标刻度字符；
根据包含有所述四个目标刻度字符的刻度字符对中的刻度字符的坐标确定所述透视变换矩阵。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二表盘图像中的刻度坐标为刻度线的外端点的坐标，所述将所述第二表盘图像转换为展开域图像，包括：
根据所述第二表盘图像中的起点刻度线的外端点、中点刻度线的外端点和终点刻度线的外端点，确定所述第二表盘图像中的各个刻度线的外端点所围成的外层圆环或外层圆弧的圆周半径和圆周周长；
根据所述圆周半径和圆周周长，生成展开矩形图像，所述展开矩形图像的宽为所述圆周周长，所述展开矩形图像的高不大于所述圆周半径；
从所述第二表盘图像中的外层圆环或外层圆弧开始，按照从所述起点刻度线到所述终点刻度线的刻度旋转方向，依次将各层圆环或圆弧上的像素点转换至所述展开矩形图像中，并将所述第二表盘图像中的刻度坐标和刻度示数转换至所述展开矩形图像中，以得到所述展开域图像。


5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一指针区域和所述展开域图像获取所述指针式表计的当前示数，包括：
根据所述第一指针区域内的像素点的像素值，在所述展开域图像中确定第二指针区域；
根据所述第二指针区域确定指针末端区域；
根据所述指针末端区域和所述展开域图像中的刻度坐标和刻度示数，获取所述指针式表计的当前示数。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐博，许涛，
申请(专利权)人：上海高德威智能交通系统有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31