[发明专利]一种基于字符分割级联二分类器的自适应汽车仪表检测方法

说明书

一种基于字符分割级联二分类器的自适应汽车仪表检测方法，涉及汽车仪表指针视觉检测技术领域。本发明是为了解决现有的仪表检测系统在汽车仪表检测领域存在的问题。本发明对原始图像进行阈值分割，形态学及连通域分析处理；采用基于轮廓分析的方法精提取指针，建立指针信息列表；构建由HOG/SVM二分类器、字符滤波器和CNN数字分类器级联组成的字符分割级联二分类器；采用级联二分类器识别仪表数字字符区域；以数字字符区域中心为基础进行局部分析提取刻度点，确定刻度点对应的角度位置；建立仪表指针角度与响应值之间的牛顿插值线性描述关系，确定指针对应的响应值，进而判断仪表是否合格。本发明适用于汽车仪表指针视觉检测领域。

技术领域

本发明属于汽车仪表指针视觉检测技术领域。

背景技术

汽车仪表作为汽车和驾驶员的人机交互界面，是汽车的重要组成部分。汽车仪表对信号的响应精度会直接影响驾驶过程中的安全性以及舒适性。机械式指针仪表上对指针的检测是仪表检测中最为重要的检测项之一，仪表指针对速度指令信号的响应精度直接决定了生产的仪表质量好坏，因此，对指针响应的精确测量要求检测算法具有很高的精度。此外，汽车仪表生产厂商会生产不同种类批次的仪表，所以希望检测算法具有良好的通用性和适应性。

对于汽车仪表指针检测而言，汽车仪表视觉检测系统的工作流程为：

汽车仪表检测系统通过工控机向汽车仪表发送CAN信号，仪表指针收到信号后对信号进行响应，完成偏转后工业相机对表盘进行图像采集和处理，得到当前仪表实际偏转读数，和给定信号进行对比，计算实际读数和给定信号的误差，判断仪表对信号的响应是否满足精度要求。

汽车仪表视觉检测系统在检测阶段的基本步骤为图像采集，指针提取，刻度点定位，指针读数的计算等。其中，指针提取旨在通过拟合指针位置获得指针角度，传统的指针提取方法主要采用霍夫直线拟合来提取指针位置直线，例如，文献《AutomaticCalibration of Analog and Digital Measuring Instruments Using ComputerVision》(《利用计算机视觉的模拟和数字测量仪表自动校正方法》)利用帧差法，通过对图像阈值分割以及采用细化算法，采用Hough变换检测指针的位置；文献《Computer Visionapplied to the automatic calibration of measuring instruments》(《计算机视觉在测量仪表自动校正中的应用》)首先计算图像的梯度，对图像进行二值化后进而采用Hough直线拟合的方式检测指针直线；文献《Machine Vision Based Automatic DetectionMethod of Indicating Values of a Pointer Gauge》(《基于机器视觉的仪表指针读数自动测量方法》)采用了求取整幅图像的边缘图，对指针边缘进行Hough直线拟合，等。上述的方法均没有考虑在指针和表盘数字发生重叠的情况拟合直线带来的偏差，该种情况下采用上述方法拟合得到的直线会有一定幅度的偏离指针中心线，使测量精度不高。