[发明专利]一种汽车仪表指针刻度识别方法

权利要求书

1.一种汽车仪表指针刻度识别方法，其特征在于包括以下步骤：

S1：利用相机采集汽车仪表的图像，每帧所述汽车仪表图像均由运动指针、刻度值、警示刻度值和表盘底色组成；

S2：利用HIS颜色空间的坐标区域表示法确定彩色区域公式；

S3：逐帧扫描所述汽车仪表图像的像素点，将满足所述彩色区域公式条件的像素点予以保留，将不满足所述彩色区域公式条件的像素点置为黑色，得到目标像素点图像；

S4：利用改进差分算法提取所述目标像素点图像中的运动指针，得到运动指针图像；

S5：对所述运动指针图像进行Hough变换，获得所述运动指针直线和对应的直线方程；

S6：联合所述运动指针在两个不同位置时对应的直线方程，求得两个所述直线方程的交点即为所述运动指针的旋转中心；

S7：以所述运动指针的旋转中心为原点，建立平面直角坐标系，然后根据所述运动指针直线在所述平面直角坐标系上的象限分布规律，判断所述运动指针指向；

S8：根据所述运动指针的指向，运用所述运动指针读数与角度间的关系计算出所述运动指针读数。

2.根据权利要求1所述的一种汽车仪表指针刻度识别方法，其特征在于步骤2所述的彩色区域公式为：

|Hi-Hs|≤a，i＝0,1,2,…,n；

H为色调，Hi为第i个像素点对应的色调，i为像素点个数，Hs为标准色调，a为色调阈值。

3.根据权利要求2所述的一种汽车仪表指针刻度识别方法，其特征在于步骤4所述的利用改进差分算法提取所述目标像素点图像中的运动指针，得到运动指针图像的过程为：

(1)将所述目标像素点图像二值化，得二值图像；

记第j帧所述目标像素点图像中某像素点的原始灰度为f(x,y,j)，经二值化后该像素点的对应灰度为F(x,y,j)，j＝1,2,…,n；

(2)对相邻两帧的二值图像做差分，得二值差分图像，并进行改进差分算法运算，公式如下：

F_d(x,y)＝[|F(x,y,j)-F(x,y,j-1)|]∩[|F(x,y,j+1)-F(x,y,j)|]

(3)对所述改进差分算法的运算结果进行判断，当某像素点对应的F_d(x,y)计算值为1时，则记该像素点为白色，否则，记该像素点为黑色，提取出运动指针，得到运动指针图像。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种汽车仪表指针刻度识别方法，其特征在于步骤7所述的所述运动指针的直线在所述平面直角坐标系上的象限分布规律的判断过程为：

(1)以横坐标为界限将Hough变换后的运动指针直线图像分为第一水平区域和第二水平区域；

(2)以纵坐标为界限将Hough变换后的运动指针直线图像分为第一垂直区域和第二垂直区域；

(3)对Hough变换后的运动指针直线图像进行逐点扫描，分别统计在所述的第一水平区域、第二水平区域、第一垂直区域和第二垂直区域内的黑色像素点个数，依次记为A1、A2、B1和B2；

所述运动指针的直线在所述平面直角坐标系上的象限分布规律为：

1)A1<A2且B1>B2时，所在运动指针位于在第一象限；

2)A1<A2且B1<B2时，所在运动指针位于第二象限；

3)A1>A2且B1<B2时，所在运动指针位于第三象限；

4)A1>A2且B1>B2时，所在运动指针位于第四象限。

5.根据权利要求4所述的一种汽车仪表指针刻度识别方法，其特征在于步骤8所述的所述运动指针读线与角度间的关系为：

N为所述运动指针的读数，M为所述汽车仪表的量程，α为所述运动指针的当前位置与零刻度线间夹角，2θ为所述汽车仪表的零刻度线与满刻度线之间的夹角，360°-2θ为所述运动指针在满量程时对应的角度。

6.根据权利要求2或3或5中任一项所述的一种汽车仪表指针刻度识别方法，其特征在于所述的标准色调Hs＝0，色调阈值a＝30。