[发明专利]一种指针式仪表读数识别方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种指针式仪表读数识别方法。

背景技术

指针式仪表在各种工矿产业应用广泛，能够实时指示运行状态。在传统工作中，可以由工作人员进行读数抄表。但在某些领域，由于仪表安装位置处于不适于人工读数的环境中，难以进行读数抄表工作。

例如在电力系统中，通常由检查员人工巡检电表状态，但由于电力设备往往处于强电环境中，人工巡检需要承担极大的风险，并且费时费力。所以，可以采用机器人拍照并自动进行识别，从而保证人身安全。

如申请号为200810115840.7的中国专利文件披露了一种指针式仪表读数自动识别的方法及系统。能够对指针式仪表读数进行自动识别。这种方法适合于如其附图所示的表盘，这种表盘仅由刻度环和指针构成。方法流程如图1所示。

工业环境中使用的表盘并非完全相同，如图4所述的表盘，除了外围的刻度环和指针，还包括中心的用于装饰或者观察的窗体，使得待识别图像更为复杂，不适于使用以上专利的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种指针式仪表读数识别方法，用以解决现有识别方法不适于如图4类型表盘的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

一种指针式仪表读数识别方法，包括步骤如下：

1）在图片中定位表盘图像的位置；

2）在表盘图像中，识别刻度环；

3）在表盘图像中，剔除中央区域，对中央区域和刻度环之间的部分二值化处理；

4）在二值化图像中确定指针方向；

5）根据指针方向确定仪表读数。

对于有颜色区分的刻度环，通过检测颜色提取刻度环区域，然后拟合为圆形或椭圆形的刻度曲线。

在所述拟合之后，根据仪表设计标准中刻度环与中央区域的比例，确定中央区域尺寸。

遍历所述刻度曲线的径向方向的灰度值，灰度值最大的径向确定为指针方向。

通过DPM对表盘图像进行定位。

一种指针式仪表读数识别装置，包括模块如下：

1）在图片中定位表盘图像的位置；

2）在表盘图像中，识别刻度环；

3）在表盘图像中，剔除中央区域，对中央区域和刻度环之间的部分二值化处理；

4）在二值化图像中确定指针方向；

5）根据指针方向确定仪表读数。

对于有颜色区分的刻度环，通过检测颜色提取刻度环区域，然后拟合为圆形或椭圆形的刻度曲线。

在所述拟合之后，根据仪表设计标准中刻度环与中央区域的比例，确定中央区域尺寸。

遍历所述刻度曲线的径向方向的灰度值，灰度值最大的径向确定为指针方向。

通过DPM对表盘图像进行定位。

本发明的识别方法，首先对仪表位置进行定位，然后识别刻度环，接着识别中压区域，最后对刻度环和中央区域之间的部分二值化，以寻找指针方向。本发明的方法首先非常适合于如图4类型的表盘；其次，虽然待检测表盘比背景技术中介绍的表盘保护的信息更为复杂，但由于，直接将中压区域滤除，只对刻度环和中央区域之间进行二值化处理，大大降低了处理的数据量，提高了识别速度。

进一步的，本发明在识别指针方向时，与背景技术指出的对比文件不同，是在二值化图像中遍历各个角度（即刻度环径向）来寻找指针并确定指针方向的。这种方式更加快速、便捷。

进一步的，通过颜色特征确定刻度环，适用于刻度环有颜色的仪表，能够大大简化识别过程。

进一步的，本发明采用变形部件模型（Deformable Part Model，简称DPM）对表盘进行定位，该定位方式对图像形变、光照变化不敏感，对部分反光也有很强的适应能力，是一种能够适用于变电站机器人巡检的指针识别方案。

附图说明

图1是开关状态检测流程；

图2是实施例的表盘图像定位流程示意图；

图3是实施例的指针状态识别流程图；

图4是本发明的相关表盘图像。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

一种指针式仪表读数识别方法，包括步骤如下：1）在图片中定位表盘图像的位置；2）在表盘图像中，识别刻度环；3）在表盘图像中，剔除中央区域，对中央区域和刻度环之间的部分二值化处理；4）在二值化图像中确定指针方向；5）根据指针方向确定仪表读数。

具体来说：