基于数字图像处理技术的双指针机械仪表读数自动识别方法

李祖胜，孙玉秋，胡维 (长江大学信息与数学学院，湖北 荆州 434023)

黎雄 (北京师范大学数学学院，北京 100875)

基于数字图像处理技术的双指针机械仪表读数自动识别方法

李祖胜，孙玉秋，胡维 (长江大学信息与数学学院，湖北 荆州 434023)

黎雄 (北京师范大学数学学院，北京 100875)

针对工程应用中大批量双指针仪表的读数识别问题，提出了一种基于数字图像处理技术的自动识别算法：首先对图像进行预处理，包括图像分割、滤波及膨胀腐蚀等步骤；然后设计了一种限定阈值的Hough变换，确定不同指针的位置关系,并根据指针与旋转中心的距离关系标定不同指针的矢量信息；最后利用表盘刻度与指针夹角的线性关系计算指针读数，并对指针与正刻度线重合、不同指针反向等情况进行校正处理。试验结果表明，该算法对于均匀刻度的双指针仪表有出色的测试精度和识别效率。

Hough变换；双指针仪表； 自动识别

双指针式仪表在矿井作业、石油勘探、自来水运输等领域有广泛应用，基于数字图像处理技术的仪表自动识别技术能提高仪表检测效率，减少人为误差[1]。常见的指针式仪表检测方法[2]有3种：步长法、圆周灰度检测法和Hough变换法。目前有很多单一指针识别算法[3～6]研究成果：基于视觉显著性区域检测的指针式仪表读数方法[7,8]可以有效解决因光照因素导致对仪表指针识别精度问题；乔丽娟等[9,10]研究的多指针型水表自动识读系统为双指针仪表研究提供借鉴基础；……