申请/专利权人：上海电力大学;宝山钢铁股份有限公司;上海宝信软件股份有限公司

申请日：2021-08-10

公开（公告）日：2024-03-12

公开（公告）号：CN113705564B

主分类号：G06V10/25

分类号：G06V10/25;G06F17/16;G06V10/82;G06N3/0464;G06N3/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.12#授权;2021.12.14#实质审查的生效;2021.11.26#公开

摘要：本发明涉及一种指针式仪表识别读数方法，方法包括拍摄仪表图像，使用YOLOv4深度学习网络模型检测仪表位置并调整拍摄参数后重新拍摄，再次使用YOLOv4深度学习网络模型定位仪表并提取拍摄图像中带有待检测的仪表的区域图像，对该区域图像进行预处理操作后利用霍夫变换算法和角平分线算法的结合求得指针的位置，最终结合角度算法求出仪表读数。与现有技术相比，本发明利用YOLOv4深度学习网络模型进行指针图像的提取，提高了拍摄的指针图像的清晰度，又使用了改进的霍夫算法使得对于指针角度的判断更为精准，可准确读取仪表读数。

主权项：1.一种指针式仪表识别读数方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、拍摄含有指针仪表的图像，并使用YOLOv4深度学习网络模型初步定位指针仪表；S2、根据初步定位结果调整焦距，使得拍摄镜头对焦于图像中初步定位的指针仪表上，重新拍摄仪表图像；S3、再次使用YOLOv4深度学习网络模型第二次定位指针仪表，进行倾斜校正后提取指针仪表图像；S4、对指针仪表图像进行预处理，得到已处理图像；S5、使用霍夫变换算法与角平分线算法的结合算法检测所述已处理图像中的指针位置及圆心位置，结合角度算法得到仪表读数；步骤S5中具体包括：使用霍夫变换算法检测出指针边缘的两条线段及指针的圆心；以圆心为原点判断出指针在仪表盘中的象限区间，将两条线段延长拟合为两条直线并求出直线交点；根据该直线交点与两条直线结合角平分线算法得出角平分线，再根据检测出的圆心位置，在所述角平分线选取合适长度的线段，该线段就是指针所在的具体位置；所述直线交点的计算公式如下： 式中，两条线段分别表示为la和lb，la线段两端端点分别为x1,y1和x2,y2，lb线段两端端点分别为x3,y3和x4,y4，两条线段的斜率分别为ka、kb，x0,y0为直线交点坐标；步骤S5中所述的角度算法处理步骤包括：通过检测到的指针位置，结合指针所在的象限区间进行计算，设指针与x轴夹角为θ，起始点的刻度为m，终点的刻度为M，起始刻度与最大刻度之间的夹角为Ф，α为偏转角，计算表达式如下： 根据指针所在象限区间作如下判断：如果仪表指针在第一、二象限区间时，读数T的关系表达式如下： 如果仪表指针在第三象限区间时，读数T的关系表达式如下： 如果仪表指针在第四象限区间时，读数T的关系表达式如下： 进而得到指针仪表的读数。

全文数据：

权利要求：

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