(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211166773.8 (22)申请日 2022.09.23 (71)申请人 内蒙古科技大学 地址 014010 内蒙古自治区包头市昆都仑 区阿尔丁大街7号 (72)发明人 王丽颖　何月　褚燕华　王月明　 李琦　陈波　李子剑　包霞　 (74)专利代理 机构 北京兴智翔达知识产权代理 有限公司 1 1768 专利代理师 郭卫芹 (51)Int.Cl. G06V 10/22(2022.01) G06V 10/764(2022.01) G06V 10/82(2022.01) (54)发明名称 一种指针式水表读数识别方法 (57)摘要 本申请提供了一种指针式水表读数识别方 法， 包括步骤： 获取水表原始图像并识别出原始 图像中各子表盘的位置； 将水表原始图像中各子 表盘根据其在实际水表中的位置关系进行排序 并建立对应关系； 对水表原始图像进行透视变换 得到校正图像； 识别校正图像中各子表盘的读 数， 计算得到水表的读数。 该指针式水表读数识 别方法， 能够在识别出的各子表盘的基础上， 通 过对子表盘的位置关系进行分析， 确定出各子表 盘在原始图像和实际水表中的对应 关系， 并通过 校正图像对 各子表盘进行读数识别， 从而减少了 运算工作量， 节约时间成本、 提高了图像处理效 率， 同时也避免了因过多的特征识别所带来的 图 像识别错 误以及识别失败风险。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 115496893 A 2022.12.20 CN 115496893 A 1.一种指针式水表读数识别方法， 其特 征在于， 包括 步骤： S1、 获取水表原始图像并识别出原 始图像中各子表盘的位置； S2、 将水表原始图像 中各子表盘根据其在实际水表中的位置关系 进行排序并建立对应 关系； S3、 对水表 原始图像进行透 视变换得到校正图像； S4、 识别校正图像中各子表盘的读数， 计算得到水表的读数。 2.如权利要求1所述的一种指针式水表读数识别方法， 其特征在于， 所述步骤S2中， 包 括步骤： S201、 在原始图像上对识别出的各子表盘选定用于确定其位置的标识， 并在原始图像 上设立至少一个参 考点和至少一个参 考数轴； S202、 按照各子表盘的标识相对于参考数轴的位置关系， 并根据其在参考数轴中的坐 标值进行排序， 建立各子表盘的标识的相对排序； S203、 基于相对排序， 计算原 始图像中各相邻子表盘的标识和参 考点连线的夹角； S204、 基于实际表盘中各子表盘的位置关系， 确定原始图像中构成夹角最值的子表盘 和其在实际水表中的对应关系， 从而建立各子表盘在原 始图像和实际水表中的对应关系。 3.如权利要求2所述的一种指针式水表读数识别方法， 其特征在于， 所述步骤S201中， 各子表盘的标识在原始图像上的对应像素坐标(Xchild‑Center‑i， Ychild‑Center‑i)， 所述参考点的 像素坐标(Xbasis， Ybasis)是以各子表盘标识的像素坐标值的均值构成： 其中i， n分别为子表盘编号和数量。 4.如权利要求3所述的一种指针式水表读数识别方法， 其特征在于， 所述参考数轴通过 参考点的像素坐标， 并与像素坐标系的其中一个坐标轴平行。 5.如权利要求4所述的一种指针式水表读数识别方法， 其特征在于， 所述步骤S203中， 计算原始图像中各相邻子表盘的标识和参 考点连线夹角 α 的方法为： 其中， 相邻子表盘的标识的像素坐标分别为(Xchild‑Center ‑k1， Ychild‑Center ‑k1)、 (Xchild‑Center‑k2， Ychild‑Center‑k2)， 相邻子表盘的标识和参 考点连线的斜 率分别为 k1、 k2。 6.如权利要求2 ‑5中任一项所述的一种指针 式水表读数识别方法， 其特征在于， 所述步 骤S3中， 由子表盘标识的几何位置参数与其在原始图像中对应的像素坐标建立透视变换矩 阵， 将原始图像经透 视变换矩阵映射得到校正图像。 7.如权利要求6所述的一种指针式水表读数识别方法， 其特征在于， 所述步骤S1中， 将 子表盘进行分类， 得到子表盘定位数据集， 利用对子表盘定位数据集训练完成的第一深度 神经网络模型， 对原 始图像中各子表盘进行识别定位。 8.如权利要求7所述的一种指针式水表读数识别方法， 其特征在于， 所述步骤S4中， 对 子表盘的读数进 行分类得到子表盘读数数据集， 利用对子表盘读数数据集训练完成的第二 深度神经网络模型， 对校正图像中的子表盘进行读数识别。 9.如权利要求8所述的一种指针式水表读数识别方法， 其特征在于， 所述步骤S4中， 对权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115496893 A 2校正图像中的子表盘进行读数识别时： 最后位数的子表盘指针位于相邻 两个分度值之间无法区分时， 选择该相邻 两个分度值 表征的较大读数； 非最后位数的子表盘指针位于相邻 两个分度值之间无法区分时， 如果其下一位数的子 表盘指针在量程的前半部分， 则选择该相 邻两个分度值中位于计数递增方向的分度值所表 征的读数， 如果其下一位数 的子表盘指针在量程的后半部分， 则选择该相邻两个分度值中 位于计数递减方向的分度值所表征的读数。 10.如权利要求9所述的一种指针式水表读数识别方法， 其特征在于， 指针式水表读数 识别方法还包括对水表读数的合理性判断： 通过步骤S4中水表读数计算得到的当月用水量 m， 与之前k个月份用水量的均值M相比较， 若m ‑M的绝对值不大于误差λE则判断为水表读数 合理， 其中： k为根据需要选定的历史参考月份数， mj为k个月份中的第 j个月的用水量， λ为根据实际应用中水表读数合理性判断的漏判和误判情况设置的修正系 数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115496893 A 3