[发明专利]一种基于机器视觉的仪表指针计数读取方法及介质

权利要求书

1.一种基于机器视觉的仪表指针计数读取方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

建立表盘分割模型，采集不同场景下的图片数据集预先训练表盘分割模型；

模型训练好后，将新的表盘视频帧传入训练好的模型，模型对表盘视频帧进行实例分割，对实例分割后的图像进行二值化处理，得到二值化图像；以及

对二值化处理后的图片进行霍夫圆变换以及霍夫线变换，通过霍夫圆变换得到表盘的轮廓以及表盘圆心，通过表盘圆心建立二维坐标系，通过霍夫线变换得到指针直线，通过圆心坐标与指针直线坐标得到表盘指针的角度，通过指针角度与刻度之间的映射关系即可得到表盘中的指针读数。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的仪表指针计数读取方法，其特征在于，所述建立表盘分割模型，采集不同场景下的图片数据集预先训练表盘分割模型的步骤具体包括：首先对图片进行预处理，预处理包括图片的随机旋转，图片光照强度、饱和度以及色度的随机变换，然后进行模型迁移训练，针对表盘分割模型，选取Mask R-cnn用作预训练模型进行迁移学习，模型特征提取模块采用ResNet50用于提取图像中的特征。

3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的仪表指针计数读取方法，其特征在于，所述模型训练好后，将新的表盘视频帧传入训练好的模型，模型对表盘视频帧进行实例分割，对实例分割后的图像进行二值化处理，得到二值化图像的步骤具体包括：用训练好的模型检测新的图像时能得到所需要的表盘轮廓以及指针信息，在得到表盘以及指针信息后，采用OpenCV方法对图片进行二值化处理，得到二值化图像。

4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的仪表指针计数读取方法，其特征在于，所述对二值化处理后的图片进行霍夫圆变换以及霍夫线变换，通过霍夫圆变换得到表盘的轮廓以及表盘圆心，通过表盘圆心建立二维坐标系，通过霍夫线变换得到指针直线，通过圆心坐标与指针直线坐标得到表盘指针的角度，通过指针角度与刻度之间的映射关系即可得到表盘中的指针读数的步骤具体包括：利用训练好的模型对图像进行实例分割，得到图像中表盘区域与指针，通过霍夫圆变换得到指针圆盘的圆心以及表盘轮廓。

5.根据权利要求4所述的基于机器视觉的仪表指针计数读取方法，其特征在于，所述对二值化处理后的图片进行霍夫圆变换以及霍夫线变换，通过霍夫圆变换得到表盘的轮廓以及表盘圆心，通过表盘圆心建立二维坐标系，通过霍夫线变换得到指针直线，通过圆心坐标与指针直线坐标得到表盘指针的角度，通过指针角度与刻度之间的映射关系即可得到表盘中的指针读数的步骤具体包括：通过霍夫线变换可以得到指针直线，通过圆心建立二维坐标系，记圆心坐标为(x0,y0)，直线端点坐标为(x1,y1)，由以下公式可得此时指针的角度为：

6.根据权利要求5所述的基于机器视觉的仪表指针计数读取方法，其特征在于，所述对二值化处理后的图片进行霍夫圆变换以及霍夫线变换，通过霍夫圆变换得到表盘的轮廓以及表盘圆心，通过表盘圆心建立二维坐标系，通过霍夫线变换得到指针直线，通过圆心坐标与指针直线坐标得到表盘指针的角度，通过指针角度与刻度之间的映射关系即可得到表盘中的指针读数的步骤具体包括：建立仪表刻度与指针角度的映射关系函数关系式为：其中β为偏转角度，θ为整个量程角度，R为总量程，通过角度与刻度的映射关系可得到指针仪表中的具体读数。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的基于机器视觉的仪表指针计数读取方法。