轻量级仪表自动识别系统技术方案

本发明专利技术公开了一种轻量级仪表自动识别系统，该轻量级仪表自动识别系统包括：采集单元，包括仪表图像现场采集装置，仪表图像现场采集装置用于实时采集仪表图像；处理单元，包含前端模块、仪表预处理模块、仪表对齐处理模块、仪表识别模块，用于对仪表图像进行处理，以识别出仪表图像中的仪表数据；传输单元，包含传输模块和仪表数据模块，用于将仪表图像中识别的仪表数据远程传输至管理部门的数据库；运维单元，用于对采集单元、处理单元和传输单元进行远程运维服务。该轻量级仪表自动识别系统，可以实时采集仪表盘显示的数据并对其自动识别，实现对仪表盘显示的数据的实时获取、识别、传输、远程运维，为企业现代化管理提供数据支撑和信息服务。和信息服务。和信息服务。

【技术实现步骤摘要】
轻量级仪表自动识别系统


[0001]本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种轻量级仪表自动识别系统。

技术介绍

[0002]在机械工程领域，一般采用仪表盘表示机械在使用过程中一些性能参数，以便给机械的使用者提供控制操作依据。然而，由于人的精力、记忆能力、分析能力等的限制，一般只能依据仪表盘当前显示的参数对机械进行控制操作，而无法根据仪表盘显示的参数实现对机械的整个使用情况、疲劳程度、故障情况等信息的收集和了解，使得仪表盘的显示参数的用途受限。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种轻量级仪表自动识别系统，该轻量级仪表自动识别系统可以实现实时采集仪表盘显示的数据并对其进行识别，从而实现对仪表盘显示的数据的实时获取，便于及时掌握机械的使用情况。
[0004]为达到上述目的，本专利技术实施例提出了一种轻量级仪表自动识别系统，包括：
[0005]采集单元，所述采集单元包括仪表图像现场采集装置，所述仪表图像现场采集装置用于实时采集仪表图像；
[0006]处理单元，所述处理单元包含前端模块、仪表预处理模块、仪表对齐处理模块、仪表识别模块，用于对所述仪表图像进行处理，以识别出所述仪表图像中的仪表数据；
[0007]传输单元，包含传输模块和仪表数据模块，用于将所述仪表图像中识别的仪表数据远程传输至管理部门的数据库；
[0008]运维单元，所述运维单元用于对所述采集单元、所述处理单元和所述传输单元进行远程运维服务。
[0009]根据本专利技术实施例的轻量级仪表自动识别系统，可以实现实时采集仪表盘显示的数据并对其自动识别，从而实现对仪表盘显示的数据的实时获取、识别、传输、远程运维，为企业现代化管理提供数据支撑和信息服务。
[0010]另外，本专利技术上述的轻量级仪表自动识别系统还可以具有如下附加的技术特征：
[0011]根据本专利技术的一个实施例，所述仪表图像现场采集装置为轻量级摄像装置，固定在所述轻量级仪表周围预设范围内，用于实时采集嵌入在工程车操作台前端的仪表盘的图像，得到对应的仪表图像。
[0012]根据本专利技术的一个实施例，所述前端模块与所述仪表图像现场采集装置连接，用于接收并存储所述仪表图像，其中，所述前端模块包含仪表自动识别系统的用户界面及系统设置参数；
[0013]所述仪表预处理模块与所述前端模块连接，用于对所述仪表图像进行环境识别、仪表去噪、光照反射预处理，得到仪表U1图像；
[0014]所述仪表对齐处理模块与所述仪表预处理模块连接，用于根据所述仪表预处理模块得到的所述仪表U1图像进行仪表选择、定位、图像防抖处理，得到仪表U2图像；
[0015]所述仪表识别模块与所述仪表对齐处理模块连接，用于根据所述仪表对齐处理模块得到的所述仪表U2图像进行仪表指针示数识别，得到所述仪表数据。
[0016]根据本专利技术的一个实施例，所述仪表预处理模块包括环境识别子模块、仪表去噪子模块和光照反射滤波子模块；
[0017]所述环境识别子模块与所述前端模块连接，用于对所述仪表图像现场采集装置采集图像的环境进行处理，确定出目标仪表，得到仪表U11图像；
[0018]所述仪表去噪子模块与所述环境识别子模块连接，用于对所述仪表U11图像进行去噪，得到仪表U12图像；
[0019]所述光照反射滤波子模块与所述仪表去噪子模块连接，用于对所述仪表U12图像作镜面反射滤波处理，得到所述仪表U1图像；
[0020]所述环境识别子模块具体用于：
[0021]利用第一预设方法从所述仪表图像现场采集装置采集图像中确定出目标仪表，得到所述仪表U11图像，其中，所述第一预设方法包括SIFT的特征点匹配法、信息滤波方法，但不局限于这些方法，从所述仪表采集单元采集仪表采集单元采集第一图像中确定出目标仪表,得到仪表U11图像；
[0022]所述仪表去噪子模块具体用于：
[0023]利用第二预设方法对所述仪表U11图像进行去噪，其中，所述第二预设方法包括高斯滤波算法、中值滤波算法、NLM算法、双边滤波算法、非局部均值滤波器、WLS滤波器、Sobel保边滤波算法，但不局限于这些方法，对所述仪表第三采集图像进行去噪；
[0024]所述光照反射过滤子模块具体用于：
[0025]利用第三预设方法对仪表U12图像进行镜面反射滤波处理，其中，所述第三预设方法包括偏振镜CPL算法、分层过滤方法、自适应直方图均衡算法，但不局限于这些方法，对所述仪表第三采集图像进行镜面反射滤波处理；
[0026]利用改进的暗通道算法(见图2)，包含：暗通道处理、白平衡处理、全局光照处理、图像腐蚀膨胀处理、暗通道平滑修正、消除图像反射，对所述仪表U12图像进行镜面反射滤波处理，但不局限于这些方法；所述仪表对齐处理模块包括仪表定位子模块、仪表对齐子模块、仪表防抖子模块：
[0027]所述仪表定位子模块与所述仪表预处理模块连接，用于从多个仪表U1图像中选择一个，并确定所选择的仪表U1图像中目标仪表盘的位置，得到仪表U21图像；
[0028]所述仪表对齐子模块与所述仪表定位子模块连接，用于对所述仪表U21图像进行旋转、平移、调正处理，得到仪表U22矫正图像；
[0029]所述仪表防抖子模块与所述仪表对齐子模块连接，用于对所述仪表U22矫正图像进行空间角度变换，以修正因所述仪表图像现场采集装置抖动造成的图像模糊，并得到所述仪表U2图像；
[0030]所述仪表定位子模块具体用于：
[0031]利用第四预设方法确定所选择的仪表U1图像中仪表盘的位置，得到仪表U21图像，其中，所述第四预设方法包括圆检测算法、霍夫梯度法、霍夫椭圆检测算法、轮廓检测算法，
但不局限于这些方法，确定所选择的仪表第一U1图像中仪表盘的位置，得到U21图像；
[0032]所述仪表对齐子模块具体用于：
[0033]利用第五预设方法对所述仪表U21图像进行旋转、平移、调正处理，得到仪表U22矫正图像，其中，所述第五预设方法包括坐标变换方法、棋盘格标定方法、ORB特征提取算法、特征点匹配方法，但不局限于这些方法，对所选择的仪表第一U21图像进行旋转、平移、调正处理，得到U22图像；
[0034]所述仪表防抖子模块具体用于：
[0035]利用第六预设方法对所述仪表U22防抖处理，消除仪表图像抖动，提高识别算法的鲁棒性，将摄像头所拍摄到一定程度晃动的图像进行空间角度变换，修正因摄像头抖动造成图像的模糊，得到所述仪表U2图像，其中，所述第六预设方法包括逆滤波方法、维纳滤波方法、Lucy
‑
Richardson算法，但不局限于这些方法，对所述U22矫正图像进行空间角度变换，修正因摄像头抖动造成图像的模糊，得到U23图像；
[0036]所述仪表识别模块包括仪表中心识别子模块、仪表指针识别子模块、仪表度量识别子模块：
[0037]所述仪表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻量级仪表自动识别系统，其特征在于，包括：采集单元，所述采集单元包括仪表图像现场采集装置，所述仪表图像现场采集装置用于实时采集仪表图像；处理单元，所述处理单元包含前端模块、仪表预处理模块、仪表对齐处理模块、仪表识别模块，用于对所述仪表图像进行处理，以识别出所述仪表图像中的仪表数据；传输单元，包含传输模块和仪表数据模块，用于将所述仪表图像中识别的仪表数据远程传输至管理部门的数据库；运维单元，所述运维单元用于对所述采集单元、所述处理单元和所述传输单元进行远程运维服务。2.如权利要求1所述的轻量级仪表自动识别系统，其特征在于，所述仪表图像现场采集装置为轻量级摄像装置，固定在所述轻量级仪表周围预设范围内，用于实时采集嵌入在工程车操作台前端的仪表盘的图像，得到对应的仪表图像。3.如权利要求1所述的轻量级仪表自动识别系统，其特征在于，所述前端模块与所述仪表图像现场采集装置连接，用于接收并存储所述仪表图像，其中，所述前端模块包含仪表自动识别系统的用户界面及系统设置参数；所述仪表预处理模块与所述前端模块连接，用于对所述仪表图像进行环境识别、仪表去噪、光照反射预处理，得到仪表U1图像；所述仪表对齐处理模块与所述仪表预处理模块连接，用于根据所述仪表预处理模块得到的所述仪表U1图像进行仪表选择、定位、图像防抖处理，得到仪表U2图像；所述仪表识别模块与所述仪表对齐处理模块连接，用于根据所述仪表对齐处理模块得到的所述仪表U2图像进行仪表指针示数识别，得到所述仪表数据。4.如权利要求3所述的轻量级仪表自动识别系统，其特征在于，所述仪表预处理模块包括环境识别子模块、仪表去噪子模块和光照反射滤波子模块；所述环境识别子模块与所述前端模块连接，用于对所述仪表图像现场采集装置采集图像的环境进行处理，确定出目标仪表，得到仪表U11图像；所述仪表去噪子模块与所述环境识别子模块连接，用于对所述仪表U11图像进行去噪，得到仪表U12图像；所述光照反射滤波子模块与所述仪表去噪子模块连接，用于对所述仪表U12图像作镜面反射滤波处理，得到所述仪表U1图像；所述环境识别子模块具体用于：利用第一预设方法从所述仪表图像现场采集装置采集图像中确定出目标仪表，得到所述仪表U11图像，其中，所述第一预设方法包括SIFT的特征点匹配法、信息滤波方法，但不局限于这些方法，从所述仪表采集单元采集仪表采集单元采集第一图像中确定出目标仪表,得到仪表U11图像；所述仪表去噪子模块具体用于：利用第二预设方法对所述仪表U11图像进行去噪，其中，所述第二预设方法包括高斯滤波算法、中值滤波算法、NLM算法、双边滤波算法、非局部均值滤波器、WLS滤波器、Sobel保边滤波算法，但不局限于这些方法，对所述仪表第三采集图像进行去噪；所述光照反射过滤子模块具体用于：
利用第三预设方法对仪表U12图像进行镜面反射滤波处理，其中，所述第三预设方法包括偏振镜CPL算法、分层过滤方法、自适应直方图均衡算法，但不局限于这些方法，(见图2)，对所述仪表第三采集图像进行镜面反射滤波处理；利用改进的暗通道算法(见图2)，包含：暗通道处理、白平衡处理、全局光照处理、图像腐蚀膨胀处理、暗通道平滑修正、消除图像反射，对所述仪表U12图像进行镜面反射滤波处理；所述仪表对齐处理模块包括仪表定位子模块、仪表对齐子模块、仪表防抖子模块：所述仪表定位子模块与所述仪表预处理模块连接，用于从多个仪表U1图像中选择一个，并确定所选择的仪表U1图像中目标仪表盘的位置，得到仪表U21图像；所述仪表对齐子模块与所述仪表定位子模块连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗贵明，储超群，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：