[发明专利]一种基于指针宽度特征的仪表指针图像识别方法

摘要

本发明公开了一种基于指针宽度特征的仪表指针图像识别方法，包括以下步骤拍摄仪表图像作为模板；对模板标定指针的旋转中心、指针所占像素的宽度、指针量程和仪表满刻度范围内的张角，在模板的表盘内标定一小块矩形区域ROI；通过模板匹配定位待检测图像的旋转中心和矩形区域ROI；将仪表整个量程范围内的张角的一半定义为初始角度，将待检测图像以初始角度绕旋转中心进行旋转，对旋转之后的矩形区域ROI内的图像作处理，并存储每个符合预先设定的指针要求的旋转角度，直到对整个量程范围内的张角都进行了旋转，最后提取最优偏转角度；本发明适合于多种类型的仪表，对指针仪表表盘的形状、指针形状、粗细、长短、颜色没有要求，普适性强。

主权项

一种基于指针宽度特征的仪表指针图像识别方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)模板标定：首先拍摄仪表图像作为模板；其次对模板标定指针的旋转中心、指针所占像素的宽度、指针量程和仪表满刻度范围内的张角，在模板的表盘内标定一小块矩形区域ROI；其中，所述标定指针的旋转中心具体为：将仪表表盘任意两条刻度线的延长线的交点标定为旋转中心；标定一小块矩形区域ROI具体为：矩形区域ROI的两条对称轴分别和图像像素坐标轴平行，其中一条对称轴通过旋转中心，且将图像绕旋转中心旋转整个量程范围内的张角，矩形区域ROI内能包含到指针像素并包含最少的其他前景图像像素；(2)指针提取：首先通过模板匹配定位待检测图像的旋转中心和矩形区域ROI；其次将仪表整个量程范围内的张角的一半定义为初始角度，将待检测图像以初始角度绕旋转中心进行旋转，对旋转之后的矩形区域ROI内的图像作处理，设定边缘检测阈值和指针宽度阈值，并存储每个符合设定的边缘检测阈值和指针宽度阈值要求的旋转角度，直到对整个量程范围内的张角都进行了旋转，再对这些符合要求的旋转角度提取最优偏转角度，旋转过程中，矩形区域ROI位置保持不变；所述提取最优偏转角度具体为：最优偏转角度的判断准则是旋转后的指针最接近投影方向，假设对于旋转角度为θ的一维投影图像，其边缘检测后的最大值和最小值位置分别为p1(θ)和p2(θ)，一维图像的像素点数为m，则最佳角度为：argθmin(|0.5(p1(θ)+p2(θ))-0.5m|).]]>