高 丽

（山西省计量科学研究院，太原 030032）

0 引言

指针式仪表由于结构简单、使用方便、安全可靠、易于维护、价格低廉等优势，被广泛应用于生产、生活等各领域[1]。在指针式仪表的校准过程中，采用图像自动识别技术可以大幅度降低校准人员的工作强度，提高劳动效率，降低人眼识别误差。但对识别精度要求较高，如果识别失败或者识别准确度不高，需要人工进行复核，反而会加重校准人员的工作负担。

由于表盘样式、背景颜色、指针数量等因素的不同，指针式仪表多种多样，但其识别流程大体是一致的。主要识别步骤有：仪表区域定位、刻度区域识别、指针检测、极坐标转换和计算识别结果等5 步，但识别过程中的细节算法对识别精度有较大的影响。为提高指针式仪表的识别准确度，本文主要针对仪表盘圆心精确定位算法、指针检测算法、指针刻度精确识别算法等细节，分别进行探讨。

图1 指针仪表识别模块流程图Fig.1 Flow chart of pointer meter identification module

1 仪表盘圆心精确定位算法

圆形表盘中，仪表刻度一般为圆弧形状，仪表指针穿过圆心。因此，刻度圆弧圆心的精确定位是决定仪表示值能否正确识别的关键，圆心定位失误会影响仪表识别的准确度，甚至造成识别失败。

对于圆形表盘圆心定位常用的方法是霍夫圆变换，霍夫圆变换是将二维图像空间中1 个圆转换为该圆半径、圆心横纵坐标所确定的三维参数空间中1 个点的过程。因此，圆周上任意3 点所确定的圆，经霍夫圆变换后在三维参数空间应对应一点。……