[发明专利]一种用于识别多个指针式仪表表盘信息的机器视觉方法

说明书

技术领域

本发明属于机器视觉检测技术领域，是图像处理与识别技术的应用，特别是涉及一种用于识别多个指针式仪表表盘信息的机器视觉方法。

背景技术

在仪表检测方面，目前主要依靠人工观测、粗略估计的方法，或者部分实现对单个仪表进行视觉检测。但随着工业的快速发展，越来越多的仪表被应用，且会出现多个仪表集成在一起或将多个仪表集中安装在某一区域使用，以便于观测记录。这时依靠人工观测会出现人为误差和视觉误差、效率低下等缺点；而使用摄像机对单个仪表进行视觉检测识别，则需要多台摄像机或人工控制一台摄像机依次采集每个仪表的图像，这样就造成了成本的增加或检测效率及准确度的降低，不利于生产发展。

发明内容

本发明提供一种能大大提高仪表检测效率及识别的准确度，并降低仪表检测成本的用于识别多个指针式仪表表盘信息的机器视觉方法。

本发明实现上述发明目的的技术方案是：一种用于识别多个指针式仪表表盘信息的机器视觉方法，其创新点在于：包括如下步骤：

（1）、采集含有多个指针式仪表表盘信息的图像；

（2）、预处理步骤（1）中采集到的含有多个指针式仪表表盘信息的图像，最终得到二值化的含有多个指针式仪表表盘信息的图像；

（3）、对经过预处理后得到的二值化的含有多个指针式仪表表盘信息的图像中含有的多个指针式仪表表盘进行定位标记；

（4）、再对经过定位标记后的含有多个指针式仪表表盘信息的图像中的多个指针式仪表表盘的轮廓进行检测，然后将检测后的含有多个指针式仪表表盘信息的图像分割成多个只含有单一指针式仪表表盘信息的图像；

（5）、对分割后只含有单一指针式仪表表盘信息的图像进行数学形态学滤波；

（6）、对分割滤波后的每个只含有单一指针式仪表表盘信息的图像的                                                处依次从左到右扫描，其中n为正整数，i＝1,3,5,…,2n-1，搜索出表盘中可能是指针上的一个点，并对该点的连通域进行分析，若该连通域不符合指针特征，则将该点及其连通域舍去，然后重复搜索表盘中可能是指针上的点，并对这个点进行连通域分析的步骤，直到找到符合要求的点及其连通域，提取出仪表的指针特征，从而得出仪表指针对应的角度；

（7）、根据步骤（6）中得到的角度，计算出每个单一指针式仪表表盘的指针读数。

所述步骤（2）中预处理采集到的含有多个指针式仪表表盘信息的图像是指：

（2a）、变灰度图像，即是将采集到的含有多个指针式仪表表盘信息的图像变为数字化的灰度图像；

（2b）、进行图像增强，包括采用中值滤波去除含有多个指针式仪表表盘信息的图像的噪声，及对含有多个指针式仪表表盘信息的图像进行灰度拉伸以增加含有多个指针式仪表表盘信息的图像的对比度；

（2c）、对含有多个指针式仪表表盘信息的图像进行二值化处理。

所述步骤（2b）中对含有多个指针式仪表表盘信息的图像进行灰度拉伸的步骤为：首先扫描中值滤波后的含有多个指针式仪表表盘信息的图像，然后选出两个合适的灰度值a、b（其中0<a<b<255），如果的灰度值小于a，则将的值赋为0，如果的灰度值大于b，则将的值赋为255，如果的值介于a和b之间，则按的计算结果给赋值；即按如下公式对赋值：

所述步骤（2c）中对含有多个指针式仪表表盘信息的图像进行二值化处理的步骤为：先确定一个灰度值范围在0到255之间的阈值T，再将含有多个指针式仪表表盘信息的图像中每个像素的灰度值与T进行比较，大于T的灰度值设置为255，小于T的灰度值设置为0；即按如下公式赋值：

所述步骤（6）中对分割滤波后的每个只含有单一指针式仪表表盘信息的图像的处依次从左到右扫描，其中n为正整数，i＝1,3,5,…,2n-1，搜索出表盘中可能是指针上的一个点，并对该点的连通域进行分析，若该连通域不符合指针特征，则将该点及其连通域舍去，然后重复搜索表盘中可能是指针上的点，并对这个点进行连通域分析的步骤，直到找到符合要求的点及其连通域，提取出仪表的指针特征，从而得出仪表指针对应的角度，所采用的具体算法实现过程如下：