[发明专利]仪表盘非线性刻度视觉检测方法及画写系统装置

权利要求书

1.一种仪表盘非线性刻度视觉检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

首先，对采集到的图像进行前背景的分割，找到表盘所在区域；

然后，在表盘区域内，寻找指针旋转轴的区域，进而通过椭圆拟合算法得到图像中表盘的中心位置、长轴和短轴的长度，对图像进行偏转矫正，对前景区域进行自适应阈值分割，得到二值图；

接着，利用直线检测算法，得到穿过指针的多条直线；

最后，在这些直线中，查找所有直线的远端，最远的一个端即指针尖端，指针尖端与表盘中心的直线即为指针所在直线，从而得到给定压力值下仪表指针刻度的位置，并记录该位置数据。

2.根据权利要求1所述仪表盘非线性刻度视觉检测方法，其特征在于，椭圆拟合算法采用最小二乘算法，计算出的椭圆参数使得该椭圆到已知点的均方误差最小，利用椭圆的长短轴判断偏转情况，若在误差范围内，则进行小范围偏转的矫正，否则提示仪表安装偏差过大。

3.根据权利要求1所述仪表盘非线性刻度视觉检测方法，其特征在于，在进行前背景的分割之前，将彩色图像转化为灰度图像，然后利用灰度变换算法调节图像质量。

4.根据权利要求3所述仪表盘非线性刻度视觉检测方法，其特征在于，所述灰度变换算法：

假设输入图像坐标为(x,y)点的像素值为r(x,y)，变换后的图像(x,y)点的像素值为s(x,y)，灰度变换定义即为定义一个变换函数，表示如下：

s(x,y)＝T(r(x,y))

将原图像的像素值做重映射，以此改变图像的亮度，增强图像的对比度或者提高感兴趣颜色区间的对比度。

5.根据权利要求4所述仪表盘非线性刻度视觉检测方法，其特征在于，所述灰度变换采用幂律变换，数学描述如下：

s(x,y)＝cr^γ(x,y)

当改变参数c,γ时，会得到不同的变换函数，从而从不同程度上调节原图像的明暗。

6.根据权利要求1所述仪表盘非线性刻度视觉检测方法，其特征在于，利用自适应的方法确定阈值分割的阈值，自适应阈值的计算如下：

计算输入图像的归一化直方图，使用p_i,i＝0,1,2,…,L-1表示该直方图的各个分量；

对于k＝0,1,2,…,L-1，计算累积和P₁(k)

Pi(k)=Σi=0kpi]]>

对于k＝0,1,2,…,L-1，计算累积均值m(k)

m(k)=Σi=0kipi]]>

计算全局灰度均值m_G

mG=Σi=0L-1ipi]]> 1

对于k＝0,1,2,…,L-1，计算类间方差

σB2(k)=[mGP1(k)-m(k)]2P1(k)[1-P1(k)]]]>

得到使最大的k值，即为自适应阈值，若存在多个k值，则自适应阈值为多个k值的平均值。