[发明专利]一种圆形指针式表盘视觉定位及自动读数方法

摘要

本发明公开了一种圆形指针式表盘视觉定位及自动读数方法，属于电力仪表自动化及其视觉应用领域。本发明包括读取带有复杂背景的表盘图像，图像灰度化及均衡，再利用随机Hough变换自动定位圆形表盘中心位置，同时检测出该中心位置对应的多个圆形轮廓，取最大轮廓所在区域提取精确表盘图像，取最小圆形轮廓对应半径，向外进行随机霍夫累积检测得到临近的两个较大圆，两个较大圆之间的条带区域为表盘刻度区域，进行阈值分割再膨胀和连通域滤波找出刻度初始位置和结束位置，采用线性拟合的方法找出指针位置，计算读数，本发明可以在复杂背景下直接定位出圆形仪表及仪表内的多个圆环，同时提出了一种新的定位指针位置的算法。

主权项

一种圆形指针式表盘视觉定位及自动读数方法，包括以下步骤：步骤1：读取表盘原始图像f(x,y)，对原始图像f(x,y)进行直方图均衡化；步骤2：对原始图像f(x,y)进行改进的随机Hough变换确定圆的圆心坐标(x,y)，根据直方图均衡化后的图像确定圆的半径范围，检测同心多圆，得到n个圆的半径ri(i＝1,2,3…n)；步骤3：从圆的半径ri(i＝1,2,3…n)中选取最大半径rn，提取仪表所在区域f'(x,y)；步骤4：在仪表所在区域f'(x,y)中选取最小半径即r1按比例扩展，找到刻度盘区域h(x,y)，对刻度盘区域h(x,y)使用最大类间方差法确定阈值，进行阈值分割得到二值化图像，计算得到刻度的起始位置和终点位置；步骤5：在仪表所在区域f'(x,y)中选取最小的两个半径r1和r2组成条带区域h2(x,y)，对条带区域h2(x,y)进行阈值分割，再进行形态学滤波；步骤6：对形态学滤波后的条带区域h2(x,y)进行线性拟合，确定指针位置；步骤7：结合步骤4得到的刻度起始位置和终点位置以及步骤6得到的指针位置，计算原始图像f(x,y)中的读数。