[发明专利]一种基于不规则仪表表盘透视变换校正算法

权利要求书

1.一种基于不规则仪表表盘透视变换校正算法，其特征在于，其包括：

S1)通过摄像头获取指针式仪表的仪表图像；

S2)根据所述仪表图像确定仪表中心和坐标轴；

S3)根据所述仪表中心和所述坐标轴确定图像坐标系，获取若干原图像素点的坐标(X_n，Y_n)，将所述仪表图像投影至新的视平面上得到规范化坐标系，获取若干所述原图像素点对应的透视图特征点的位置坐标为(X′_n，Y′_n)；

S4)采用公式获得变换矩阵中各个参数的数值，所述变换矩阵M为：

S5)遍历规范化坐标系中的每一个像素点的坐标(X′_n，Y′_n)，计算其在仪表图像中所对应的像素点位置(X_n，Y_n)，然后将原图中(X_n，Y_n)位置像素点的灰度值复制到规范化坐标系的(X′_n，Y′_n)位置的像素点处，得到透视图。

2.根据权利要求1所述的一种基于不规则仪表表盘透视变换校正算法，其特征在于，所述步骤S4)中，采用公式获得变换矩阵中各个参数的数值，包括：

采用下述公式获得变换矩阵中各个参数的数值：

3.根据权利要求1所述的一种基于不规则仪表表盘透视变换校正算法，其特征在于，所述步骤S3)包括：

S31)将所述仪表中心与标定板的中心点重合，将所述坐标轴的纵向线与所述标定板的中轴线重合。

4.根据权利要求3所述的一种基于不规则仪表表盘透视变换校正算法，其特征在于，所述步骤S3)还包括：

S32)标定仪表图像：将所述标定板前侧边与所述仪表图像上下两侧的交点分别作为第一原图像素点A和第二原图像素点B，将标定板左右两侧边与所述仪表图像左右两侧的两个交点分别作为第三原图像素点C和第四原图像素点D，确定上述四个原图像素点在图像坐标系中的位置坐标：A(X₁，Y₁)、B(X₂，Y₂)、C(X₃，Y₃)、D(X₄，Y₄)，确定原图矩形ABCD；

S33)确定透视图矩形，选择原图像素点A、B、C、D在规范化坐标系中对应的透视图特征点A′、B′、C′、D′及其在规范化坐标系中位置坐标：A′(X′₁，Y′₁)、B′(X′₂，Y′₂)、C′(X′₃，Y′₃)、D′(X′₄，Y′₄),确定规范化坐标系中的透视图矩形A′B′C′D′。

5.根据权利要求4所述的一种基于不规则仪表表盘透视变换校正算法，其特征在于，所述仪表图像和透视图矩形的实际长宽比值相同。

6.根据权利要求1所述的一种基于不规则仪表表盘透视变换校正算法，其特征在于，步骤S2)包括：

S21)对所述仪表图像进行高斯滤波处理和形态学处理得到预处理后的图像，所述预处理后的图像为灰度图；

S22)将所述预处理后的图像进行二值化，得到二值化后的图像；

S23)基于所述二值化的图像中确定仪表中心和坐标轴。

7.根据权利要求6所述的一种基于不规则仪表表盘透视变换校正算法，其特征在于，步骤S21)中，对所述仪表图像进行高斯滤波处理和形态学处理包括：对所述仪表图像进行高斯滤波处理，抑制所述特征图上的噪声，得到平滑特征图像；对所述平滑特征图像进行腐蚀运算处理。