一种仪表读数自动识别方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质与流程

本发明属于仪表识别，具体涉及一种仪表读数自动识别方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、随着工业发展，指针式仪表已成为监测设备运行状态的重要工具。传统的依靠人工观测对指针式仪表进行读数来了解设备、环境的变化，通过人工读数存在无法及时获取读数、读数效率低、读数误差等问题。随着指针式仪表的广泛应用，为了指针式仪表能够更好的应对各种环境和操作挑战，对指针式仪表自动识别技术的要求越来越高，因此，需要提供一种仪表表盘自动识别方法及系统，以实现更加准确和自动化的仪表读数。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种仪表读数自动识别方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质，解决仪表读数准确率低、效率低的问题。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、一种仪表读数自动识别方法，包括：

4、s1、获取目标仪表表盘的初始表盘图像；

5、s2、对初始表盘图像进行预处理获得预设图像；

6、s3、根据预设图像获得数字信息和量程信息，所述数字信息包含了位于表盘的所有数字，所述量程信息包含了表盘的检测范围；

7、s4、根据数字信息获得表盘特征，所述表盘特征用于反映表盘的基本结构和表盘类型；

8、s5、根据表盘特征和预设图像获得刻度信息和指针信息，所述刻度信息是指刻度相对于表盘的位置分布信息，所述指针信息是指指针相对于表盘的位置分布信息；

9、s6、根据指针信息获得指针的指针角度，所述指针角度为指针相对于水平线沿顺时针方向转过的角度；

10、s7、根据数字信息、刻度信息和表盘特征获得表盘的第一角度和第二角度，所述第一角度是指起始刻度对应的角度，所述第二角度是指结尾刻度对应的角度；

11、s8、根据量程信息、第一角度和第二角度获得目标仪表的单位读数，所述单位读数是指目标仪表的指针每转过1°对应的读数值；

12、s9、根据指针角度和单位读数获得目标仪表的表盘读数。

13、在一些实施例中，所述获取目标仪表表盘的初始表盘图像的步骤包括：

14、通过第一相机采集目标仪表的第一图像，并判断第一图像的质量是否满足第一预设条件；

15、当第一图像的质量满足第一预设条件时，将第一图像作为初始表盘图像；

16、当第一图像的质量不满足第一预设条件时，根据第一图像的质量调整第二相机参数；

17、通过第二相机采集目标仪表的第二图像；判断第二图像的质量是否满足第一预设条件；

18、当第二图像的质量满足第一预设条件时，将第二图像作为初始表盘图像；

19、当第二图像的质量不满足第一预设条件时，根据第二图像的质量重新调整第二相机参数，再重新采集第二图像，直到重新采集的第二图像的质量满足第一预设条件为止，将满足第一预设条件的第二图像作为初始表盘图像。

20、在一些实施例中，所述根据数字信息获得表盘特征，是指数字信息通过训练好的表盘模型获得表盘特征，所述数字信息通过训练好的表盘模型获得表盘特征的步骤包括：

21、将初始表盘图像输入表盘模型的表盘类型确定层；

22、表盘类型确定层对输入的初始表盘图像进行处理获得数字信息，根据数字信息获得初始表盘图像的第一拟合曲线，根据第一拟合曲线获得与初始表盘图像对应的表盘类型；

23、将表盘类型输入表盘模型的表盘特征确定层进行处理，获得与初始表盘图像对应的表盘特征。

24、在一些实施例中，所述根据表盘特征和预设图像获得刻度信息和指针信息的步骤包括：

25、根据表盘特征和预设图像获得像素点集合；

26、设置第一阈值范围和第二阈值范围，且第一阈值范围与第二阈值范围不同；

27、判断像素点集合的面积是在第一阈值范围还是在第二阈值范围；

28、当像素点集合的面积在第一阈值范围内时，获得刻度信息；

29、当像素点集合的面积在第二阈值范围内时，获得指针信息；

30、所述像素点集合为表盘刻度对应的像素点的集合或表盘指针对应的像素点的集合，所述第一阈值范围是表盘刻度对应的像素点集合的面积范围，所述第二阈值范围是表盘指针对应的像素点集合的面积范围；所述像素点集合的面积是指像素点在参考坐标系中的坐标拟合出的线条所具有的面积，所述参考坐标系为以初始表盘图像中的任意一点为原点建立的坐标系。

31、在一些实施例中，所述根据指针信息获得指针的指针角度的步骤包括：

32、根据指针信息获得指针的指针轮廓线；

33、根据指针轮廓线获得指针的指针端点；

34、根据指针端点和表盘特征获得指针的指针角度。

35、在一些实施例中，所述根据数字信息、刻度信息和表盘特征获得表盘的第一角度和第二角度的步骤包括：

36、根据数字信息、刻度信息获得起始刻度和结尾刻度；

37、连接起始刻度的中心点和表盘特征中的表盘中心，生成第一拟合线，第一拟合线与参考坐标系的x轴之间的夹角为表盘的第一角度；

38、连接结尾刻度的中心点和表盘特征中的表盘中心，生成第二拟合线，第二拟合线与参考坐标系的x轴的夹角为表盘的第二角度；

39、所述起始刻度的中心点是起始刻度所对应的像素点的集合的中心像素点，所述结尾刻度的中心点是结尾刻度所对应的像素点的集合的中心像素点，所述参考坐标系是指以初始表盘图像中的任意一点为原点建立的坐标系。

40、在一些实施例中，所述目标仪表的表盘读数为指针角度与第一角度的差值乘以单位读数得到。

41、本发明还涉及一种仪表读数自动识别系统，包括：

42、图像获取模块，用于获取目标仪表表盘的初始表盘图像，对初始表盘图像进行预处理获得预设图像；

43、第一信息确定模块，用于根据预设图像获得数字信息和量程信息；

44、表盘特征确定模块，用于根据数字信息获得表盘特征；

45、第二信息确定模块，用于根据表盘特征和预设图像获得刻度信息和指针信息；

46、读数确定模块，用于根据指针信息获得指针的指针角度；根据数字信息、刻度信息和表盘特征获得表盘的第一角度和第二角度；根据量程信息、第一角度和第二角度获得目标仪表的单位读数；根据指针角度和单位读数获得目标仪表的表盘读数。

47、本发明还涉及一种电子设备，包括：

48、处理器；以及，

49、存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

50、其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述的仪表读数自动识别方法。

51、本发明还涉及一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的仪表读数自动识别方法。

52、本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

53、1、对获取的初始表盘图像进行预处理获得预设图像，根据预设图像获得数字信息、量程信息、刻度信息、指针信息，根据数字信息、量程信息、刻度信息、指针信息获得指针角度和单位读数，根据指针角度和单位读数获得表盘读数，不依赖人工读数，实现仪表自动读数，提高了仪表读数的效率和准确率。

54、2、通过确定第一相机采集的第一图像的质量、第二相机采集的第二图像的质量是否满足第一预设条件，获取满足质量要求的初始表盘图像，有利于后续图像处理及分析，避免光照或遮挡等因素对表盘图像清晰度的干扰，提高了仪表读数自动识别的准确度。

55、3、初始表盘图像通过满足预设条件的表盘模型获得第一拟合曲线，根据第一拟合曲线获得表盘特征，使得获得的表盘特征更加准确，从而提高了仪表读数的准确率。

56、4、根据指针信息获得指针轮廓线；根据指针轮廓线获得指针端点；根据指针端点和表盘特征中表盘中心获得指针角度，实现对目标仪表表盘的指针角度进行精确识别和计算，提高了仪表读数的准确率。