[发明专利]利用视频自动对指针式仪表进行读数的方法及装置

权利要求书

1.一种利用视频自动对指针式仪表进行读数的方法，其特征在于，包括：

从输入的图像标定表盘的有效区域，获取起始刻度点、终止刻度点，记录起始位置刻度值、终止位置刻度值；

在表盘的所述有效区域内检测出所有的线段；

设置规则参数，对检测后的线段进行规则化挑选，过滤出仪表指针；

根据表盘的类型，采用相应的算法读取所述仪表指针所指向的刻度，获取读数。

2.根据权利要求1所述的利用视频自动对指针式仪表进行读数的方法，其特征在于，当所述表盘的类型为圆形表盘时，标定表盘的有效区域的步骤之后，在表盘的所述有效区域内检测出所有的线段的步骤之前，包括：

计算所述起始刻度点和所述终止刻度点的中垂线；

通过校正点的位置和刻度值，在中垂线上计算圆心的位置。

3.根据权利要求1或2所述的利用视频自动对指针式仪表进行读数的方法，其特征在于，采用相应的算法读取所述仪表指针所指向的刻度的步骤，包括：

对规则化后的指针线段，当斜率角度kp1–kp2∈[-eps,+eps]，则两条直线则合并；

根据起始刻度位置与圆心的形成线段的斜率角度，终止刻度位置与圆心形成线段的斜率角度，获取指针线段的角度；

通过预设的计算公式，计算出指针所指向的刻度。

4.根据权利要求1所述的利用视频自动对指针式仪表进行读数的方法，其特征在于，当所述表盘的类型为矩形表盘时，采用相应的算法读取所述仪表指针所指向的刻度的步骤，包括：

对规则化的指针线段做投影处理，寻找表盘刻度区域；

通过表盘区域边界参数，向下平移查找仪表的指针区域；

对所述指针区域做二值化处理，通过投影法找到指针的位置；

根据所述起始位置刻度值、终止位置刻度值，指针位置，通过距离判别法计算出指针所指向的刻度。

5.根据权利要求1至4任一项所述的利用视频自动对指针式仪表进行读数的方法，其特征在于，在表盘的所述有效区域内检测出所有的线段的步骤，包括：

对所述有效区域进行高斯平滑，得到平滑图像；

计算所述平滑图像的梯度和边缘线角度；

建立搜索列表，将每个点的梯度幅值按大到小的顺序将此点的位置坐标投放到对应的BIN中；

建立用于临时记录标识信息的辅助图像，将梯度幅值小于θ的置为已使用，其他置为未使用，其中，

q是像素量化精度，τ为边缘相似角度精度；

按搜索列表中的像素开始搜索，搜索规则为，在BIN中从最大的梯度值开始，且标志为未使用。

6.一种利用视频自动对指针式仪表进行读数的装置，其特征在于，包括：

图像标示单元，用于从输入的图像标定表盘的有效区域，获取起始刻度点、终止刻度点，记录起始位置刻度值、终止位置刻度值；

与所述图像标示单元相连的线段检测单元，用于在表盘的所述有效区域内检测出所有的线段；

与所述线段检测单元相连的指针过滤单元，用于设置规则参数，对检测后的线段进行规则化挑选，过滤出仪表指针；

与所述指针过滤单元相连的运算读数单元，用于根据表盘的类型，采用相应的算法读取所述仪表指针所指向的刻度，获取读数。

7.根据权利要求6所述的利用视频自动对指针式仪表进行读数的装置，其特征在于，当所述表盘的类型为圆形表盘时，包括：

连接在所述图像标示单元与所述线段检测单元之间的圆心确定单元，用于计算所述起始刻度点和所述终止刻度点的中垂线；通过校正点的位置和刻度值，在中垂线上计算圆心的位置。

8.根据权利要求6或7所述的利用视频自动对指针式仪表进行读数的装置，其特征在于，所述运算读数单元，包括：

指针合并单元，用于对规则化后的指针线段，当斜率角度kp1–kp2∈[-eps,+eps]，则两条直线则合并；

角度计算单元，用于根据起始刻度位置与圆心的形成线段的斜率角度，终止刻度位置与圆心形成线段的斜率角度，获取指针线段的角度；

圆盘指向单元，用于通过预设的计算公式，计算出指针所指向的刻度。