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龙图腾网获悉合肥工业大学;国网安徽省电力有限公司滁州供电公司申请的专利一种基于机器视觉的嵌套型非均匀刻度表盘读表方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119152488B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411246015.6，技术领域涉及：G06V20/62；该发明授权一种基于机器视觉的嵌套型非均匀刻度表盘读表方法是由金子翔;刘平;朱国强;马渊明;胡若海;田合雷;张玉刚;滕飞;刘健;黄英设计研发完成，并于2024-09-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于机器视觉的嵌套型非均匀刻度表盘读表方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于机器视觉的嵌套型非均匀刻度表盘读表方法，包括：1.训练仪表检测模型，2.将待测图片输入仪表检测模型获取多个单表盘图像构成的集合，3.对表盘图像进行预处理操作并建立直角坐标系，4.基于改进的霍夫变换算法获取单表盘图像的圆心坐标和半径，5.基于回归法获得单表盘的指针拟合直线方程，6.基于真实刻度提取算法获取单表盘图像的有序刻度信息，7.基于刻度与指针信息，利用距离法获得单表盘读数，8.根据已知信息对各个表盘作线性运算，得到待测图片的最终读书。本发明能在保证读表精度的同时，提高读数效率、降低所需硬件条件，从而能依托轻量化设备广泛应用于实时读数的工作场景。

本发明授权一种基于机器视觉的嵌套型非均匀刻度表盘读表方法在权利要求书中公布了：1.一种基于机器视觉的嵌套型非均匀刻度表盘读表方法，其特征在于，按照以下步骤进行： 步骤1.构建仪表图像集合并训练仪表检测模型； 步骤2.将待测的仪表图片输入仪表检测模型中进行处理，得到个单表盘矩形图像；其中，表示待测的仪表图片中第i个单表盘矩形图像，表示单表盘矩形图像的总数； 步骤3.对进行预处理操作，包括：灰度化、中值滤波、图像增强，得到预处理后的第i个单表盘矩形图像，以的左下角为原点、水平向右为轴、竖直向上为轴，从而建立图像坐标系； 步骤4.基于改进的霍夫变换算法获取的表盘圆心坐标和半径； 步骤4.1：利用弧段追踪算法得到中的个离散弧段： 步骤4.2：基于圆梯度，利用离散弧段得到多个候选圆心； 步骤4.3：引入查找表和位累加器投票候选圆心，以确定目标圆心； 给每个候选圆心各不相同的位二进制查找表，且每个候选圆心所对应的位二进制查找表中只有1位是1，其余位均是0； 记是坐标为的候选圆心在二进制下的投票数，表示第个候选圆心的二进制数值，其中，； 依次遍历每个候选圆心，并通过位累加器将赋给，从而得到每个候选圆心的最终票数，并将中含1数目最多的候选圆心设置为目标圆心，其中，表示按位或操作； 步骤5.基于回归法获取的指针拟合直线方程：，且满足，其中，表示的指针拟合直线方程的斜率，表示的指针拟合直线方程的截距，表示指针域内像素点的横坐标，表示指针域内像素点的纵坐标； 步骤5.1：制作一张与相同尺寸的第一掩膜，其中，所述第一掩膜的制作方法是将以为圆心、半径为的圆域内设为白色，其余区域设为黑色；其中，表示第一半径缩放因子，； 步骤5.2：将第一掩膜与进行按位与操作，得到不含刻度的指针图像； 步骤5.3：依次对进行二值化、腐蚀、膨胀操作后得到图像，再对图像进行提取，得到的指针连通域像素点集合，其中，表示的指针连通域中的第m个像素点，表示的指针连通域内的像素点总数； 步骤5.4：给定的学习率、阈值的绝对值； 步骤5.5：将赋给； 步骤5.6：若，则表示得到的指针拟合直线方程：；否则，返回5.5顺序执行； 步骤6.基于真实刻度提取算法获取的有序真实刻度线拟合矩形框信息集合； 步骤6.1：制作一张与相同尺寸的第二掩膜，其中，所述第二掩膜的制作方法是将以为圆心、半径为×至的圆环域内设为白色，其余区域设为黑色；其中，表示第二半径缩放因子，； 步骤6.2：将第二掩膜与进行按位与操作，得到刻度图像； 步骤6.3：根据真实刻度提取算法对刻度图像进行提取，得到有序真实刻度线拟合矩形框信息集合； 步骤A：利用改进的Canny边缘检测算法对进行处理，获得中的全部矩形框； 步骤A1：给定参数，包括：低阈值、低阈值单循环增加量、低阈值上限、高低阈值的差值、矩形框的最小面积、最大面积、最小长宽比例、最大长宽比例、相交矩形框个数下限；真实刻度线数目的下限、距离阈值； 将边缘检测次数记为，并初始化为=1； 步骤A2：若，则执行步骤A3；否则，表示得到的矩形框信息集合=，并执行步骤B，其中，表示包含的矩形框信息总数、表示中的第个矩形框信息，且第个矩形框信息包含一个矩形框的中心坐标及其宽度、高度和旋转角度，； 步骤A3：根据、，对进行第次边缘检测，得到第次检测的边缘图像；根据得到一定数目的矩形框信息后，将赋给、将赋给，执行步骤A2； 步骤B：剔除中的多余矩形框，得到预筛选的矩形框信息集合 步骤B1：若内的元素个数大于，则从中取出第1个矩形框信息，执行步骤B2，否则，得到预筛选的矩形框信息集合： ，并执行步骤C，其中，表示中第个矩形框信息、表示包含的矩形框信息总数； 步骤B2：从中找出与相交的矩形框个数；若，则执行步骤B3；否则，将从中剔除，并对重新排序后，返回步骤B1顺序执行； 步骤B3：将个矩形框信息按照自身矩形框的面积降序排列，并将排列后的第位的矩形框信息存入；再将个矩形框信息从中剔除，并对重新排序后，返回步骤B1顺序执行； 步骤C：提取中的真实刻度并排序后，获得有序真实刻度线拟合矩形框信息集合； 步骤C1：若为空，则执行步骤C4，否则，执行步骤C2； 步骤C2：从中取出第一个矩形框信息，过的中心坐标作平行于自身矩形框长边的直线，从而计算圆心到直线的距离、计算圆心到的距离、计算圆心指向的矢量与圆心指向水平向右方向矢量的夹角； 步骤C3：若，则将、、作为整体存入，并将从中剔除后，执行步骤C1，否则，直接将从中剔除，并执行步骤C1； 步骤C4：从内找出圆心到中心坐标距离频数最高的个矩形框，将按照夹角对个矩形框进行降序排列后，从而得到有序真实刻度线拟合矩形框信息集合： ；其中，表示中第个矩形框信息，表示内的点到圆心的距离，表示圆心指向内的点的矢量与圆心指向水平向右方向矢量的夹角； 步骤7.基于距离法，根据指针拟合直线方程与依次获取的表盘读数； 步骤8.对的表盘读数进行线性运算，得到待测的仪表图片的最终读数。

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