[发明专利]一种基于页岩气田生产单指针仪表读数的识别方法

说明书

本发明公开了一种基于页岩气田生产单指针仪表读数的识别方法，涉及仪表智能识别领域，对生产现场的摄像头拍出的较为模糊的机械仪表表盘图像，将图像从RGB空间转换到HSV空间，然后对图像空间的V通道数据进行循环遍历，检测并查找每个V值下的图斑边界；然后构造机械仪表子图像的中心矩形，并过滤形成的图斑边界；然后对过滤后的图斑边界进行长宽比约束、图斑边界包含中心矩形中心点约束，然后进行机械仪表指针边界的定位；最后对查找出的指针边界进行直线拟合、偏转角度计算，计算仪表读数，实现了直接使用生产现场的监控摄像头进行机械仪表表盘的数据读取，对比现有的智能识别方法，识别模糊图片的准确率更高。

技术领域

本发明涉及仪表智能识别领域，特别涉及一种基于页岩气田生产单指针仪表读数的识别方法。

背景技术

随着页岩气产能继续增加，越来越多的无人化巡检页岩气生产平台会投入生产现场。现在页岩气生产现场关键的平台井有很多单指针的机械仪表，这些机械仪表没有连接智能电子设备，读数无法直接远程回传到后端线上平台，现有的生产现场一般采用人工巡检，读数后通过终端线上平台回传数据到后端线上平台，人力成本较高，且无法随时实时读取数据。

而页岩气生产现场安装有摄像头，每个摄像头最多可以设置256个预置位，用于快速查看现场生产设备。目前现场这些预置位均处于空置状态，摄像头的作用只是用作临时查看现场状况用，其余时间均处于无记录监控状态，摄像头利用效率有很大提升空间。

现有技术中有很多针对仪表的数据识别技术，但是其一般建立在摄像头拍出的仪表数据很清晰的基础上，而由于页岩气生产现场的监控摄像头主要起到监控作用，因此在安装时主要会考虑到监控范围的问题，不会仅仅对着机械仪表，并且摄像头采集的页岩气生产现场站单指针仪表图片，受摄像头不同旋转角度、不同时间、不同天气图像的光照、不同拍摄距离、不同大小的仪表盘、不同类型仪表面盘等因素的综合影响下，一般来说照片的清晰度不高，现有技术中公开的方法并没有考虑生产现场的上述因素，如果将现有技术直接用于识别页岩气生产现场的仪表，会导致识别效果不理想。

发明内容

本发明的目的在于：提供了一种基于页岩气田生产单指针仪表读数的识别方法，对于使用生产现场的监控摄像头获取的清晰度不高的机械仪表的图像，使用本方法进行图像处理，对机械仪表表盘进行计算机视觉分析，准确识别出仪表的读数，实现了利用摄像头配合线上后台完成读取机械仪表数据，对于摄像头获取的清晰度不高的图像也能准确识别，解决了现有针对仪表的数据识别技术无法准确识别清晰度不高的仪表图像中的读数问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于页岩气田生产单指针仪表读数的识别方法，主要包括依次进行的以下步骤：

步骤1，抓拍图像：使用深度学习训练的机械仪表模型检测和定位抓拍图像中机械仪表的位置，截取仪表的子图像，进行机械仪表的计算机视觉分析；

步骤2，图像预处理：对截取的机械仪表子图像进行图像预处理，并且进行图像重采样；

步骤3，图像过滤：将重采样的图像从RGB空间转到HSV空间，对图像空间的V通道数据进行循环遍历，检测并查找每个V值下的图斑边界；

步骤4，构造中心矩形：构造机械仪表子图像的中心矩形，并用构造的中心矩形过滤步骤3形成的图斑边界；

步骤5，仪表指针定位：对过滤后的图斑边界进行长宽比约束、图斑边界包含中心矩形中心点约束，然后进行机械仪表指针边界的定位；

步骤6，指针度数识别：对查找出的指针边界进行直线拟合、偏转角度计算，确定直线的旋转角度，结合仪表起始量程，计算仪表读数。