[发明专利]一种基于机器视觉的单指针仪表读数方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的单指针仪表读数方法，包括如下步骤：

步骤1：采集模板图：拍摄仪表的正视图作为模板图，对模板图进行建模，对模板图的表计区域进行特征检测，把不同刻度的表计进行分类，同一类的生成一个二维码，然后保存建模信息、特征信息和二维码信息；

步骤2：对待识别仪表图像进行特征检测，利用特征匹配技术完成待识别仪表图像和模板图之间的特征点匹配，获取待识别仪表图中表计区域的定位，并且将待识别的表计区域校准为模板图状态；

其中，特征检测采用改进的ORB特征检测，具体包括：

(a)特征点提取：包括以下步骤：①对表计特征点进行初提取；②机器学习的方法筛选出表计中最优特征点；③非极大值抑制去除局部较密集的特征点；④特征点的尺度不变性；⑤特征点的旋转不变性 ；

(b)计算特征描述子：得到特征点后，采用BRIEF算法计算每一个特征点的描述子；

(c)特征点匹配;

步骤3：确定指针角度：对校准后的表计区域进行灰度化和滤波处理；提取建模时选取的刻度点和指针回转中心；简化表计信息，使其包括尽可能多的直线信息；利用Hough变换方法进行直线检测得到指针角度；

步骤4：读取表计上的二维码，得到表计刻度分布；

步骤5：利用角度法确定仪表读数。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的单指针仪表读数方法，其特征在于：步骤5具体包括：首先计算每个刻度点与指针回转中心连线与x轴正方向的夹角，然后建立其角度与x轴正方向的关系式；找到待测指针直线并确定指针方向，求出待测指针直线与x轴正方向的夹角，然后带入角度与读数关系式，完成仪表读数。