[发明专利]一种基于虚拟仪表的仪表精准读数方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于虚拟仪表的仪表精准读数方法及装置，其中方法如下步骤：S1、拍摄待读数的仪表盘图像；S2、从拍摄得到的仪表盘图像中分离出指针图像；S3、判断该仪表盘是否已预存对应的虚拟指针信息，若是则直接进入步骤S8，否则进入步骤S4；S4、获取无指针的虚拟仪表图像；S5、从虚拟仪表图像中，确定指针的旋转中心位置以及刻度区域两端的位置，并生成多个刻度值位置；S6、在虚拟仪表图像中生成多个虚拟指针；S7、获取每个虚拟指针的RGB直方图，储存作为该仪表盘对应的虚拟指针信息；S8、获取步骤S2中得到的指针图像中的每个指针的RGB直方图；S9、找到相似度最大的虚拟指针，则该虚拟指针对应的刻度值即为指针的读数结果。

技术领域

本发明涉及仪表读数技术领域，尤其是涉及一种基于虚拟仪表的仪表精准读数方法及装置。

背景技术

户外仪表盘现场读数是机器人工业巡视过程中重要的职能，常规的户外仪表读数方法通常采用机器视觉读数。而户外移动读数时由于机器人的导航误差相对较大，读数误差也较大，因此导致仪表读数的视觉成像需要通过形变、缩放等处理后，才有较好的辨识能力。并且，除导航误差外，户外光照、仪表盘污损等干扰因素，也会导致读数准确度有一定的偏差，甚至有无法读数的情形。

传统的技术思维是通过增强图像识别能力来降低读数的失误率，因此深度学习、神经网络等仪表盘视觉处理技术受到研究者的青睐。但深度学习、神经网络一方面需要大量的原始数据作为基础，另一方面也需要一定的边缘计算算力，其算法复杂度高。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题，本发明采取的技术方案为：

一种基于虚拟仪表的仪表精准读数方法，包括如下步骤：

S1、拍摄待读数的仪表盘图像，在拍摄时使摄像头正对仪表盘、处于预设高度且距仪表盘预设距离；

S2、从拍摄得到的仪表盘图像中分离出指针图像；

S3、判断该仪表盘是否已预存对应的虚拟指针信息，若是则直接进入步骤S8，否则进入步骤S4；

S4、根据拍摄得到的仪表盘图像与分离出的指针图像，获取无指针的仪表盘图像，称为虚拟仪表图像；

S5、从虚拟仪表图像中，确定指针的旋转中心位置以及刻度区域两端的位置，并结合预设的仪表盘的量程及精度要求，将仪表盘图像中的刻度区域按角度均分生成多个刻度值位置；

S6、对应于多个刻度值位置，在虚拟仪表图像中生成多个虚拟指针，每个虚拟指针的一端均为指针的旋转中心位置，另一端分别指向对应的刻度值位置；

S7、获取每个虚拟指针的RGB直方图，储存作为该仪表盘对应的虚拟指针信息；

S8、获取步骤S2中得到的指针图像中的每个指针的RGB直方图；

S9、对于步骤S8中获取的任意一个指针的RGB直方图，将其分别与储存的虚拟指针信息中的每个虚拟指针的RGB直方图进行相似度对比，找到相似度最大的虚拟指针，则该虚拟指针对应的刻度值即为该指针的读数结果。

在一些实施例中，步骤S2中，指针图像为原始仪表盘图像中的分离出的指针区域的图像；

步骤S4中，虚拟仪表图像为从原始仪表盘图像中分离出指针区域后，再通过像素填充算法填充被分离的部分得到的图像。

在一些实施例中，步骤S1中，采用机器人来拍摄待读数的仪表盘图像，所述机器人包括移动平台、定位拍摄系统及机械臂；

所述机械臂安装在在所述移动平台上；

所述定位拍摄系统安装在所述机械臂的末端；

所述定位拍摄系统包括摄像头、陀螺仪及激光测距传感器；