基于双目立体视觉的指针式仪表判读算法

发布时间：2024-02-15 05:16

　　针对当采集设备的光轴偏离仪表中心时,指针在表盘图像上的投影位置将偏离实际位置,造成读数误差的问题,提出了一种基于双目立体视觉的指针式仪表判读算法。使用标定的双目相机采集指针式仪表图像,通过立体校正使得左右图像在水平方向上对齐。基于阈值分割和Hough变换识别左图指针针尖和仪表盘平面目标点的像素坐标,对针尖位置进行初定位,并利用灰度匹配算法提取右图对应点。利用双目测距原理计算目标点的三维坐标,并构建仪表平面,将针尖垂直投影在该平面上实现指针针尖的重定位,并输出识别读数。实验结果表明:该算法具有较强的稳定性和适用性,相比于基于Hough变换的指针读数识别算法的结果,所提算法降低了约64%的误差。

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【部分图文】：

图2获取指针针尖过程

目标点的获取，先对左图进行处理:1)分段线性变换法对图像进行增强处理;2)二维中值滤波对含有噪声的初始图像进行去噪处理;3)利用对仪表的先验知识，根据HSV值确定最佳阈值进行二值化处理，提取出指针仪表的指针和主要刻度信息，确定刻度盘起始和结束范围。在图像仪表盘上选取三点(Nx1-....

图3指针式仪表指针投影图

图3为指针式仪表指针投影图，其中，相机与仪表盘平面S2存在一定的相对倾斜角度，S1平面∥S2平面。S1上的P1O1为实际指针位置，由于S1与S2并非同一个平面，当指针经过透视投影后，其成像的投影位置是投影延长线同S2的交线P2O2。显然，此时指针所指示的读数结果是错的。而P’1O....

图4算法流程框图

本文提出算法的流程图如图4所示。4实验结果与分析

图5双目图像立体校正

当仪表盘平面与相机成像平面不平行时会出现误差，为此这里选取相机倾斜拍摄时的图片，如图5(a)。此外，左右两个相机相互间距离57.90mm，但拍得指针读数结果不同，作为一组对比数据，反映算法的必要性。使用传统识别方法读数有，左图中白指针为6.00×100kPa，右图中白指针读数....

本文编号：3899272