[发明专利]一种基于图像检测技术的仪器仪表读数方法及系统

权利要求书

1.一种基于图像检测技术的仪器仪表读数方法，其特征在于，包括：

获取仪器仪表图片集；

对所述图片集中图片的表盘和指针进行标记，得到目标检测数据集，标记信息包括表盘的偏转角度信息和指针的偏转角度信息；

建立目标检测网络，将所述目标检测数据集输入目标检测网络进行训练，得到具有表盘偏转角度信息和指针偏转角度信息的表盘指针检测模型；其中，所述建立目标检测网络，具体包括：通过CSPDarknet53对目标检测数据集中的图像进行特征提取；通过SPP模块配合FPN和PAN结构对提取的图像特征进行融合；采用CIOU Loss作为损失函数对融合结果进行反向传播调整训练的超参数；

通过所述表盘指针检测模型对待测仪器仪表图片中的表盘和指针进行检测，得到具有表盘偏转角度信息的表盘检测框和具有指针偏转角度信息的指针检测框；

检测所述表盘检测框中的文本框，识别所述文本框中的文字信息，去除非刻度信息的文本框；

将具有刻度信息的文本框的重心依次连接得到刻度框；

根据所述表盘偏转角度信息对所述刻度框的角度进行校正；

根据所述指针偏转角度信息确定待测仪器仪表指针的方向；

检测指针检测框中的指针所在线段；

获取所述刻度框与指针所在线段往指针方向的延长线的交点，根据所述交点位置计算得到仪器仪表的读数。

2.根据权利要求1所述的基于图像检测技术的仪器仪表读数方法，其特征在于，所述得到目标检测数据集之后，还包括：

对所述目标检测数据集进行数据扩增，得到扩增后的目标检测数据集；

对所述目标检测数据集进行数据扩增，具体包括：

针对仪器仪表图片集中的图片，生成不同光照条件下的图片；

将仪器仪表图片集中的图片中的指针进行任意角度旋转，得到若干指针旋转后的图片；

将所述目标检测数据集输入目标检测网络进行训练，具体包括：

将所述扩增后的目标检测数据集输入目标检测网络进行训练。

3.根据权利要求1所述的基于图像检测技术的仪器仪表读数方法，其特征在于，通过所述表盘指针检测模型对待测仪器仪表图片中的表盘和指针进行检测之前，还包括：

采集待测仪器仪表的视频数据流；

将所述视频数据流解码成图片；

评估所述图片的PSNR值，若PSNR值大于设定阈值，则判断为可以进行检测的图片；若PSNR值不大于设定阈值，则判断为不可以进行检测的图片，再评估其下一帧图片的PSNR值，直至PSNR值大于预设阈值，方可进行检测。

4.一种基于图像检测技术的仪器仪表读数系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取仪器仪表图片集；

标记模块，用于对所述图片集中图片的表盘和指针进行标记，得到目标检测数据集，标记信息包括表盘的偏转角度信息和指针的偏转角度信息；

训练模块，用于建立目标检测网络，将所述目标检测数据集输入目标检测网络进行训练，得到具有表盘偏转角度信息和指针偏转角度信息的表盘指针检测模型，其中，所述建立目标检测网络，具体包括：通过CSPDarknet53对目标检测数据集中的图像进行特征提取；通过SPP模块配合FPN和PAN结构对提取的图像特征进行融合；采用CIOU Loss作为损失函数对融合结果进行反向传播调整训练的超参数；

第一检测模块，用于通过所述表盘指针检测模型对待测仪器仪表图片中的表盘和指针进行检测，得到具有表盘偏转角度信息的表盘检测框和具有指针偏转角度信息的指针检测框；

第二检测模块，用于检测所述表盘检测框中的文本框；

识别模块，用于识别所述文本框中的文字信息；

去除模块，用于去除非刻度信息的文本框；

连接模块，用于将具有刻度信息的文本框的重心依次连接得到刻度框；

校正模块，用于根据所述表盘偏转角度信息对所述刻度框的角度进行校正；

确定模块，用于根据所述指针偏转角度信息确定待测仪器仪表指针的方向；

第三检测模块，用于检测指针检测框中的指针所在线段；

计算模块，用于获取所述刻度框与指针所在线段往指针方向的延长线的交点，根据所述交点位置计算得到仪器仪表的读数。