基于圖像處理的指針式表盤自動讀取系統設計

李 偉，張長勝，馮 廣，劉賀翔，劉 銳

(昆明理工大學 信息工程與自動化學院，云南 昆明 650500)

指針式儀表大量應用于工農業生產中，但其讀數十分麻煩，而且工作量大，工作效率低。為縮短檢測時間，有效減輕工作人員的工作強度，提升檢測精度和效率，設計實現一種指針式儀表的自動讀取系統具有重要現實意義。

許多學者也對指針式儀表的自動讀取進行了研究，文獻[1]提出了一種以表盤半徑和指針的旋轉中心作為先驗特征的指針定位算法，克服了指針定位容易受干擾的問題。文獻[2]通過改進的重心位置,對0～9的數字進行分組；然后依次對3組中的數字采用垂直線特征和水平方向投影，最后對各組中的數字進行精確識別，取得了良好識別效果。文獻[3]提出了基于圓周區域的累積直方圖法對指針進行定位,由指針偏轉角度得到讀數，對指針讀數識別十分有效。文獻[4]進行了指針式儀表圖像預處理工作的研究，設計了預處理方案和相關方法,較好地提取了表盤目標區域,清晰地保留了各種特征。

本文利用圖像處理的方法實現了指針式儀表的自動讀取，利用視感檢測系統獲取表盤圖像，通過圖像的灰度化、濾波、二值化和邊緣檢測對原始表盤圖像預處理，去除噪聲和無用信息，再利用Hough變換提取表盤指針的相關參數，根據指針與表盤的線性關系求解出表盤示數。

1 表盤圖像預處理

通過遙視技術得到的圖像是真彩色圖像，又稱為RGB圖像，真……