(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221098380 5.7 (22)申请日 2022.08.17 (71)申请人 四川金信石信息技 术有限公司 地址 610000 四川省成 都市中国 （四川） 自 由贸易试验区成都高新区和乐二街 171号B6栋1单元13楼1320号 (72)发明人 李孟福　张学敏　杜成龙　沈建军　 (74)专利代理 机构 成都行之智 信知识产权代理 有限公司 5125 6 专利代理师 张宽 (51)Int.Cl. G06V 20/00(2022.01) G06V 10/20(2022.01) G06V 10/28(2022.01) G06V 10/44(2022.01)G06V 10/778(2022.01) (54)发明名称 一种指针式仪表读数识别方法及识别装置 (57)摘要 本发明公开了一种指针式仪表读数识别方 法及识别装置， 方法包括获取原始图像， 原始图 像为待识别的指针式仪表的图像； 对原始图像进 行预处理， 获得滤波后的预处理图像； 对预处理 图像进行处理， 获得精确刻度； 拟合获得精确刻 度所在的目标椭圆圆心位置； 检测指针粗端， 并 提取粗端区域； 获得指针尖端的角度； 计算获得 指针式仪表读数； 本发明通过对原始图像进行处 理后， 获得多个精确刻度， 通过精确刻度拟合仪 表的刻度所在的目标椭圆圆心， 通过椭圆圆心确 定指针式仪表的指针粗端位置， 通过粗端位置获 得指针尖端的角度， 最终通过角度获得读数； 通 过本发明可以在指针仪表处于倾斜装置， 或者指 针的尖端被遮挡的情况下准确的获得仪表的读 数。 权利要求书4页 说明书11页 附图1页 CN 115049916 A 2022.09.13 CN 115049916 A 1.一种指针式仪表读数识别方法， 其特 征在于， 包括： 获取原始图像， 所述原 始图像为待识别的指针式仪表的图像； 对原始图像进行 预处理， 获得滤波后的预处 理图像； 对预处理图像进行处 理， 获得精确刻度； 拟合获得精确刻度所在的目标椭圆 圆心位置； 检测指针粗端， 并提取粗端区域； 获得指针尖端的角度； 计算获得指针式仪表读数。 2.根据权利要求1所述的一种指针式仪表读数识别方法， 其特征在于， 对原始图像进行 预处理的方法包括： 将原始图像灰度化， 获得 灰度图像； 对灰度图像进行图像二值化处理， 获得二值化后的第一图像： ， 其中 为像素点坐标， 为灰度图像的 点处灰度值， 为二值化后 点处的灰度值， 为二值化处理阈值； 选取 的像素点对其进行膨胀， 获得膨胀图像； 对膨胀图像进行腐蚀， 获得 预处理图像。 3.根据权利要求2所述的一种指针式仪表读数识别方法， 其特征在于， 获得膨胀图像的 方法包括： A1、 获取第二图像， 所述第二图像为所述第一图像的拷贝副本； A2、 提取第二图像的单像素边 缘， 获得边界图像； A3、 提取第一图像的边界； A4、 对边界的起始点进行膨胀， 遍历每一条边界， 获得第三图像； A5、 将第三图像与第一图像合并， 获得膨胀图像； 获得预处理图像的方法包括： A6、 取膨胀图像的前 景的补集， 并对称执 行步骤A1 ‑A5的操作， 获得第四图像； A7、 取第四图像的补集， 获得 预处理图像。 4.根据权利要求3所述的一种指针式仪表读数识别方法， 其特征在于， 提取边界的方法 包括： B1、 设定 为前景， 为背景； B2、 从第一图像的左上方搜索至找到新区域的像素点 ， 所述像素点 是新区域的所 有像素中具有最小行数值的最小的列数的像素， 并将像素点 设定为区域边界的起始像 素； B3、 定义临时变量 ， 所述临时变量 用于存储从后一个边界元素相对当前边界元素 的方向； B4、 按照顺时针方向搜索当前像素的3 ×3邻域， 当 为偶数时， 搜索方向为权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115049916 A 2； 当 为奇数时， 搜索方向为 ； B5、 搜索到第一个像素值为255的像素点 ， 将其作为新边界元素， 并使像素点 ， ； B6 、 重复 步 骤 B4 ‑B5 ， 至无法 搜 索到新的 像素 值 为 255的 点 ， 获 得 边界 ， 其中 为起始点 的坐标； 提取单像素边 缘的方法包括： B7、 获取第一图像的某一个像素点， 并判断该像素点的3 ×3邻域中8个方向上的像素中 是否有满足至少一个 像素为0； 若满足， 则设定此像素点 为边缘点； 若不满足， 则设定为非边 缘点； B8、 遍历第一图像中的所有像素点， 获得 单像素边 缘。 5.根据权利要求1所述的一种指针式仪表读数识别方法， 其特征在于， 获得精确刻度的 方法包括： 在预处理图像中筛 选构成闭合区域的边 缘点集； 设定最大阈值和最小阈值， 并判断各个闭合区域的大小， 并筛选面积位于最小阈值与 最大阈值之间的所有闭合区域； 获得多个闭合区域的多个最小外 接矩形， 并确定多个最小外 接矩形的中心坐标； 以中心坐标为中心， 截图面积大于最小外接矩形的矩形图片， 所述最小外接矩形位于 矩形图片内； 对矩形图片使用Harris角点检测方法进行矩形检测， 筛除角点无法形成矩形的矩形图 片后， 获得精确刻度。 6.根据权利要求5所述的一种指针式仪表读数识别方法， 其特征在于， 获得目标椭圆圆 心位置的方法包括： 获得精确刻度所在的最小外 接矩形， 并通过多个最小外 接矩形拟合出近似圆心； 获得精确刻度所在的矩形图片的四个角点， 并获得四个角点与近似圆心 的距离， 令其 为第一距离、 第二距离、 第三距离和 第四距离， 且第一距离≥第二距离≥第三距离≥第四距 离； 连接第三距离对应的角点和第 四距离对应的角点， 并取连线的中点， 并获取该中点的 坐标； 建立目标椭圆的模型函数： ， 其 中 为椭圆的标准公式 中的五个未 知数， 为采样的中点的坐标数量， 且 ， 为中点的坐标；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115049916 A 3