申请/专利权人：浙江大学台州研究院

申请日：2018-12-27

公开（公告）日：2021-02-23

公开（公告）号：CN112396617A

主分类号：G06T7/13(20170101)

分类号：G06T7/13(20170101);G06T7/62(20170101);G06K9/46(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.06.10#授权;2021.03.12#实质审查的生效;2021.02.23#公开

摘要：本发明公开了一种仪表视觉读数监测系统的抗干扰方法，包括以下步骤：收到传感器返回的图像数据，对图像进行预处理，得到需要的灰度图；使用canny算子对图像边缘进行提取，得到边缘图像；使用霍夫变换对图像特征进行检测，分别提取目标图像中代表表盘的圆形和代表指针的直线，得到所有的圆形边缘和直线边缘数据；筛选圆形边缘，得到代表表盘的目标圆形边缘；筛选直线边缘，得到代表指针的目标直线边缘；截取指针周围图像，得到指针周围区域图像；对比指针区域面积和灰度直方图分布特征，判断有无阴影干扰，得到阴影检测结果；去除阴影部分的干扰，得到无阴影干扰的图像。

主权项：1.一种仪表视觉读数监测系统的抗干扰方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，收到传感器返回的图像数据，对图像进行预处理，得到需要的灰度图；步骤2，使用所述canny算子对图像边缘进行提取，得到边缘图像；步骤3，使用霍夫变换对图像特征进行检测，分别提取目标图像中代表表盘的圆形和代表指针的直线，得到所有的圆形边缘和直线边缘数据；步骤4，筛选圆形边缘，得到代表表盘的目标圆形边缘；步骤5，筛选直线边缘，得到代表指针的目标直线边缘，检测代表指针的直线具体为：1使用概率霍夫变换检测目标边缘图像中所有圆形，精度1像素，角精度PI180，阈值0.5R，R为表盘半径，碎线段拼接最大间隔值5像素；2筛选其中的指针线，筛选规则：a.线段起点终点位于表盘圆内；b.线段延长线与表盘圆心距离L0.1R；c.线段长度3使用均方差法对获取的线段斜率进行二次筛选，去除噪点线段；4记录获取到的指针线段；5如果没能成功检测到指针，则记录所有数据和图像，保存至数据库，以供算法进一步完善；步骤6，截取指针周围图像，得到指针周围区域图像，其中截取指针周围图像具体为：当检测系统成功读取到目标仪表盘读数之后会产生已下数据：目标表盘中心坐标X,Y；目标表盘半径R；目标指针斜率K；目标指针长度L；然后以目标指针为基准，截取一段长为L，宽为方向为K的长方形区域；步骤7，对比指针区域面积和灰度直方图分布特征，判断有无阴影干扰，得到阴影检测结果，其中对比指针区域面积和灰度直方图分布特征，判断有无阴影干扰具体为：计算该图像灰度直方图其中n为像素总数，nk为灰度级Sk的像素个数对灰度直方图进行处理，使用滤波进行平滑，之后绘制指定精度逼近多边形曲线，然后对曲线进行凹凸检测，获取灰度直方图的波峰和波谷；通过面积标定法和色彩标定法来确定指针所代表的灰度值对应的波峰位置，所述面积标定法具体为：检测的目标表盘为固定表盘，所以系统可以非常精确地得知目标表盘指针所占的面积以及背景各个方向截取图标的背景标记所占的面积，然后根据前面检测到的表盘半径和对应实际半径可以计算出实际面积和图像像素面积的换算比例，设对应截取的区域指针面积+背景标记面积对应的像素面积为Sm，图像的累积直方图L0为波谷或者0，L1为下一个波谷，如果是最后一个波谷则L1＝255，当Sm＝CDFSk时，取波峰该波峰就是图像内指针所代表的灰度值对应的波峰；步骤8，去除阴影部分的干扰，得到无阴影干扰的图像；采用双峰聚拢法过滤阴影，具体为：设l0代表阴影区域的前波谷，l1代表阴影区域的后波谷，设L0代表背景区域的前波谷，L1代表背景区域的后波谷，计算阴影区域的局部直方其中n为的像素总数，nk为灰度级Sk的像素个数，替换目标像素灰度值将阴影区域的灰度值波峰以二阶函数缩放，使整体波峰向背景区域聚拢，同时用同样的算法将背景区域波峰向阴影区域聚拢，平滑阴影和背景区域色差，达到消除阴影的目的，所述色彩标定法具体为：检测的目标表盘为固定表盘，所以系统可以非常精确地得知目标表盘指针颜色以及背景颜色，由于背景肯定占最大比例，所以最大的波峰必定代表背景，根据背景反射的RGB值系统可以得到环境光反射光线的RGB值，从而计算出指针在图像中对应的RGB值，即可找到指针对应的波峰，采用二值法过滤阴影，具体为：设L0代表指针区域的前波谷，L1代表指针区域的后波谷，则对图像进行二值化，如果则gi,j＝0，否则gi,j＝255。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 浙江大学台州研究院 仪表视觉读数监测系统的抗干扰方法

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