[发明专利]一种圆弧刻度表盘图像的刻度线识别方法

权利要求书

1.一种圆弧刻度表盘图像的刻度线识别方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、将圆弧刻度表盘进行图像预处理，得到圆弧刻度二值化图像；

步骤二、圆弧刻度二值化图像通过圆拟合方法得到圆弧信息和圆心信息：

圆的标准方程(x-a)²+(y-b)²＝R²

圆的极坐标方程x＝a+R cosθ，y＝b+R sinθ

其中a、b表示圆心横纵坐标位置；R表示圆半径；x、y为任意点的横、纵坐标，θ为任意点的极角；

步骤三、从圆弧起始角度θ₁到结束角度θ₂遍历半径方向直线，并计数各直线上有值像素点数量n_i，n_i即灰度值不为0的像素点的数量；

步骤四、根据半径方向直线上有值像素点数量的不同判断该半径方向直线是否在刻度处，得到m_i示意图，m_i为半径方向直线是否在刻度处示意，其值为0代表不在，值为1代表在；

步骤五、一个刻度条内包含多条半径方向直线，取该部分直线里居中的直线为该刻度条的拟合刻度线；

步骤三中，遍历方法具体为：

从圆弧起始角度θ₁的半径方向直线开始，设置遍历步长Δθ，逐步累加Δθ遍历不同角度的半径方向直线直至圆弧终角度θ₂；

圆弧上的点(x₀＝a+R cos(θ₁+Δθ*i)，y₀＝b+R sin(θ₁+Δθ*i))和圆心(a，b)确定直线：

y＝(x-a)tan(θ₁+Δθ*i)+b，i依次取

步骤三中，计数各直线上有值像素点数量的方法为：

从圆心(a，b)向圆和直线上交点(x₀，y₀)方向，在直线y＝(x-a)tan(θ₁+Δθ*i)+b上逐点判断是否有值，即灰度值不为0，有值则开始计数到n_i，无值则停止逐点判断；

最终得到的各直线上有值像素点数量n_i；

步骤四中，具体步骤为：

分析n_i，i依次取根据有无刻度的有值像素点数量差别设置阈值N，

若n_i＞N，则直线y＝(x-a)tan(θ₁+Δθ*i)+b在刻度处，在m_i计值1；

若n_i＜N，则直线y＝(x-a)tan(θ₁+Δθ*i)+b不在刻度处，在m_i计值0；得到的m_i示意图；

步骤五中，具体步骤为：

将m_i从次序遍历，

当m_i开始从0变为1时记下角度当m_i从1变为0时记下角度则居中取为第1条刻度线角度位置，计为K₁；

当m_i再次从0变为1时记下角度当m_i再次从1变为0时记下角度则居中取为第2条刻度线角度位置，计为K₂；

依次得到各个刻度线角度位置K₃，K₄...K_j....，j含义为圆弧上第几条刻度线，K_j为第j条刻度线的角度位置，取值范围上限为圆弧中刻度线数量，进而得到各刻度线直线方程为从而完成了刻度线识别。

2.根据权利要求1所述的一种圆弧刻度表盘图像的刻度线识别方法，其特征在于：步骤一中，圆弧刻度二值化图像中圆弧刻度处灰度值为255，其他空白区域灰度值为0。

3.根据权利要求1所述的一种圆弧刻度表盘图像的刻度线识别方法，其特征在于：步骤二中，圆拟合方法包括但不限于霍夫变换、最小二乘法和加权平均法。