[发明专利]一种指针式油位计读数识别方法

说明书

本发明公开了一种指针式油位计读数识别方法，包含：对采集到的各个指针式油位计图像做图像预处理操作；对每个指针式油位计图像亮度进行判断，若低于预设阈值，则对当前的指针式油位计图像利用高斯同态滤波器进行处理得到亮度增强的指针刻度和背景区域对比度增加的指针式油位计图像，并对该指针式油位计图像进行标记，得到旋转中心点位置，将旋转中心点位置到提取表盘区域圆心位置的距离和预设距离阈值进行比较，判断指针式油位计图像中的该表盘区域是否需要矫正，提取指针式油位计图像中的该指针特征，利用角度法计算当前的指针式油位计图像对应的油位计读数。本发明具有可提高检测计算速度和准确率的优点。

技术领域

本发明涉及指针式油位计领域，特别涉及一种指针式油位计读数识别方法。

背景技术

随着我国工业的快速发展，持续增长的工业生产需求给我们的人工工作带来了很大的压力，工业自动化的要求越来越迫切。工业油库建设虽是我国工业发展的一个基础建设工程，却也能够体会到其对于自动化生产的需求。工业油库拥有成百上千个油舱，每个油舱都会配备油位计来监控油位，对油位计采用人工读数的方式工作量巨大，且会带来主观误差。因此，在工业自动化需求日益增加的当今社会，有必要利用机器视觉，实现对油位计的自动化读数以及油位预警判断。

前人对指针式油位计的自动读数识别计算大多基于角度法的基础上来展开。利用角度法来进行指针式油位计的自动化读数主要需要计算出1、油位计的旋转中心点位置；2、油位计的指针特征；3、油位计的起始、终止位置。同时为了油位计的精准读数还需要确保表盘区域是圆形。

指针式油位计的自动读数识别计算有如下难点：采集油位计图像时光照不均匀、油位计指针的旋转中心点位置和指针位置难以确定、油位计的表盘区域不是标准的圆形。这些问题都会对油位计的准确读数造成干扰。

在图像预处理的研究中，主要是对油位计图像进行图像灰度化、图像增强、图像二值化及数学形态学等图像处理技术，因为油位计图像在采集过程中受到不同光照强弱的影响，这些预处理方法很难对所有油位计图像都有效。

在寻找指针旋转中心点位置的研究中，使用Hough圆变换法来进行检测。该方法需要先进行边缘计算，再对边缘上的每个点进行计算，求出油位计的圆及圆心。这种方法计算量大，且依赖于参数设置，可能会检测出许多不存在的圆形。

在指针位置识别的研究中，中心投影法把图像中所有的像素点向旋转中心点投影，每个投影点都关联着一个角度，统计相同角度数量最多的像素点就为指针所在的区域。该方法计算量较小，但是对于旋转中心点位置的精度要求很高，稍有误差，将影响识别指针的位置。

上述的处理方法或多或少都有局限性，其中每一步的偏差都会导致最后读数出现较大的误差甚至无法计算出油位计的读数。

发明内容

本发明的目的是提供一种指针式油位计读数识别方法，本发明旨在解决不均匀光照采集条件下以及采集位置倾斜的油位计图像的读数问题，以增强油位计读数方法的计算速度和鲁棒性。

为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种指针式油位计读数识别方法，包含：

步骤S1、对采集到的各个指针式油位计图像做图像预处理操作，进入步骤S2；

步骤S2、对经步骤S1处理的指针式油位计图像的平均亮度进行判断；

步骤S2.1、若指针式油位计图像平均亮度低于预设阈值，对该指针式油位计图像进行图像增强处理，进入步骤S3；

步骤S3、对平均亮度低于预设阈值的指针式油位计图像进行高斯型同态滤波器的处理，增强弱光照指针式油位计图像的亮度，增加指针刻度和背景区域的对比度，之后进入步骤S4；