[发明专利]仪表图像识别方法及装置

权利要求书

1.一种仪表图像识别方法，其特征在于，包括：

模板设定步骤，接收图像采集设备检测到的指定采集位置的仪表图像；截取指定采集位置的仪表图像的表盘区域并缩放至标准尺寸，以缩放后的表盘区域作为仪表模板，并将仪表模板的图像称为模板图像；

仪表检测步骤，接收图像采集设备检测到的当前仪表图像；利用仪表模板在当前仪表图像上做模板匹配，确定表盘的位置及大小，并将当前仪表图像缩放至仪表模板的尺寸作为检测图像；

特征匹配步骤，对检测图像和模板图像分别提取特征，并进行特征匹配，获取一组特征匹配点；

矩阵计算步骤，利用特征匹配点计算检测图像和模板图像之间的透视变换矩阵；

透视变换步骤，利用计算出的透视变换矩阵对检测图像进行透视变换，将检测图像注册到模板图像上，并将注册后的检测图像称为待识别仪表图像；

仪表识别步骤，利用待识别仪表图像给出图像识别结果。

2.根据权利要求1所述的仪表图像识别方法，其特征在于，所述特征匹配步骤中，对检测图像和模板图像分别提取sift特征。

3.根据权利要求1或2所述的仪表图像识别方法，其特征在于，所述模板设定步骤后，还包括：

仪表标定步骤，在仪表模板上标记表盘的关键刻度位置及度数；

所述仪表识别步骤，具体为：

对待识别仪表图像进行预处理；

对预处理后的待识别仪表图像，根据仪表模板上标记的关键刻度位置，计算刻度点所在的圆弧及指针的旋转中心；根据刻度点所在的圆弧及指针的旋转中心计算各个关键刻度点对应的指针旋转角度；计算指针旋转角度中的最小度数和最大度数，并对最小度数和最大度数所确立的指针旋转范围做离散化；

针对离散化后的每个指针旋转度数，统计疑似指针点数；找出统计到的疑似指针点数中的最大值，并将最大值对应的指针旋转度数作为最终指针旋转位置；计算最终指针旋转位置在表盘圆弧上的点，根据临近该点的两个关键刻度位置所对应的指针旋转角度及度数计算最终指针度数，并将最终指针度数作为图像识别结果。

4.根据权利要求3所述的仪表图像识别方法，其特征在于，所述对待识别仪表图像进行预处理的步骤，具体为：

利用增强算子对待识别仪表图像进行增强化处理；

对增强化后的待识别仪表图像进行二值化处理。

5.根据权利要求4所述的仪表图像识别方法，其特征在于，所述对待识别仪表图像进行预处理的步骤，还包括：

对二值化后的待识别仪表图像进行腐蚀膨胀处理，以消除二值化处理过程中产生的颗粒状噪声对识别的影响。

6.根据权利要求4所述的仪表图像识别方法，其特征在于，所述增强算子为拉普拉斯算子；在二值化处理过程中，阈值处理方法选用OSTU方法，且约定指针所处位置为1，其余位置为0。

7.一种仪表图像识别装置，其特征在于，包括：

模板设定模块，用于接收图像采集设备检测到的指定采集位置的仪表图像；截取指定采集位置的仪表图像的表盘区域并缩放至标准尺寸，以缩放后的表盘区域作为仪表模板，并将仪表模板的图像称为模板图像；

仪表检测模块，用于接收图像采集设备检测到的当前仪表图像；利用仪表模板在当前仪表图像上做模板匹配，确定表盘的位置及大小，并将当前仪表图像缩放至仪表模板的尺寸作为检测图像；

特征匹配模块，用于对检测图像和模板图像分别提取特征，并进行特征匹配，获取一组特征匹配点；

矩阵计算模块，用于利用特征匹配点计算检测图像和模板图像之间的透视变换矩阵；

透视变换模块，用于利用计算出的透视变换矩阵对检测图像进行透视变换，将检测图像注册到模板图像上，并将注册后的检测图像称为待识别仪表图像；

仪表识别模块，用于利用待识别仪表图像给出图像识别结果。