应用研究
基于有效信息逐步裁剪的
特种车辆数字仪表自动测量方法
郭迎春王涛”张伏龙2
白真龙1
(1.北京科技大学自动化学院北京100083;2.北京特种车辆研究所北京100070)
与皮
摘要：本文主要是针对特种车辆仅表的特点，解决特种车输指针式仅表非接触式自动检测的问题。在本丈中，利用摄像头代替人眼,利用计算机代替人脑,完成特种车辆仪表的图像采集、图像存储、仪表的自动识别和测量,识别结果自动存储与分析等过程。针对特种车辆仅表的圆心和率径、指针提取、起始刻度以及终止刻度的自动提取,本文提出了一种基于有效信息逐步载剪的提取方法，最后获取了准确的识别信息。实验表明,我们的方法对特种车输仪表的自动识别具有快速、准确且切实可行等特点。
关键调：特种车辆仪表非接融测量自动识列
中图分类号:TP39.41
文献标识码：A
文章编号:1007-9416(2013)10-0102-04
Abstract: This paper presents a non
contact measurement method based on video image recognition for pointer instrument of Special car. The
approach has advantage of being able to handle unique problems for dial instruments of Special car. A method based on stepbystep cutting effective infommation is proposed to correctly extract center of the instrument circle, the radius, pointer angle, startofscale as well as endofscale. It proves this method achieves highprecision results. By experiments, it shows that our system accomplishes the recogition and calibration task for dial instruments of Special car.
Key Words:Special Car Dial instrument recognition Pointer extraction
1引言
特种车辆指针式仪表广泛乏应用于各种特种车辆中。长期以来。特种车辆仪表的校准与测量普追采用人工读取这种非接触仪表校准的数据。这种方法虽然比较准确。但是，必然会存在人为的操作误差和人的视觉误差。人工读取这种方法已越来越不能满足现代化军事生产实际需要。由于军事行业标准和军事设备的特殊要求，在计量校准特种车辆指针式仪表以及特种车辆指针式仪表测量时，必须采用非接触式校准与测量，因为加载任何其他的读数结果，都可能因为校准环境的不同，影响到校准与测量精度。近年来随着特种车辆的技术质量的提高，对其设备和仪器的质量精度测量要求也越来越高。特种车辆的检测项目从简单走向复杂、从单项走向多项综合，特种车辆的计量方式从抽检向全额检验过渡。利用图像视频的识别技术对特种车辆仪表进行非接触校准与识别，能较好地满足这方面的要求。
本文针对非接触式特种车辆仪表自动识别和检测的方法进行研究，我们利用摄像头代替人眼，利用计算机代替人脑，完成自动检测的特种车辆仪表的图像采集、图像存储、仪表的自动识别和测量自动存储与分析等过程。相对于以前大量针对工业指针式仪表的自动识别-，针对特种车辆仪表的研究非常的少。以前针对工业仪表的识别中，主要是依赖于Hough变换获取指针，然后对工业仪表进行识别，面本文主要是针对特种车辆仪表的特点，提出了一种新的
o/
图1特种车辆仪表
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体系方法，也就是采取了一种基于有效信息逐步裁剪的方法来提取特种车辆仪表识别的一些关键信息：仪表圆盘，仅表指针、起始刻度和终止刻度，然后根据这些关键信息识别仪表，从面解决了特种车
辆指针式仪表非接触式自动检测的问题(如图1)。 2特种车辆仪表的非接触式自动测量
如图2，特种车辆指针式仪表的非接触式自动测量系统由以下几个部分组成：特种车辆仪表、图像采集部分，计算机、仪表图像识别算法部分。其流程如下，利用图像采集系统和设备获取特种车辆仪表的一慎慎视频图像后，将视频数据传送到计算机中，计算机对单幅仅表图像进行自动识别处理，然后将识别结果当着测量结果。在整个识别算法中的关键在于获取指针固定点，获取指针角度以及对起始刻度已经终止刻度的角度，并进行计算。因此本文的特种车辆仪表自动识别算法包括特种车辆仪表图像预处理、检测表盘圆心和半径、提取指针直线特征、确定指针角度和计算起始刻度和终止刻度位置等儿个部分。
仪表图像自动识别算法
特种车辆仪表图像采集系统
视频数据
+
控制指令
计算机
单幅仪表图像
测量结果
图像预处理全指计提取
起始刻度和终止刻度提取
表盘边缘和表盘中心提取全
C结果读取
图2基于图像识别的特种车辆仪表的非接触式自动测量流程图