一种条形主变油位计的自动度量方法与流程

技术特征：

1.一种条形主变油位计的自动度量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、输入原始图像f₁(x,y)；

步骤2、提取原始图像f₁(x,y)的方向梯度直方图特征(HOG)，再利用已训练好的支持向量机(SVM)进行分类，得到油位计的初步定位图像f₂(x,y)；

步骤3、选取适当的阈值，对初步定位图像f₂(x,y)进行颜色分割，得到图像f₃(x,y)；

步骤4、对初步定位图像f₂(x,y)进行Canny边缘提取，得到图像f₄(x,y)，将图像f₃(x,y)与图像f₄(x,y)进行或运算得到图像f₅(x,y)；

步骤5、对图像f₅(x,y)依次进行三次膨胀、一次孔洞填充和十次腐蚀操作得到图像f₆(x,y)；

步骤6、提取图像f₆(x,y)的连通分量中的最小矩形，即为条形油位计，在初步定位图像f₂(x,y)上截出最小矩形，得到图像f₇(x,y)；

步骤7、Otsu阈值分割处理图像f₇(x,y)，计算得到指示线的位置；

步骤8、利用指示线位置和图像f₇(x,y)得到条形油位计上下界的位置，通过条形油位计上下界的位置计算油位计的百分比，并标注于初步定位图像f₂(x,y)上。

2.根据权利要求1所述的一种条形主变油位计的自动度量方法，其特征在于，所述步骤2的具体流程为：

(21)截取出多幅油位计图像的条形油位计所在区域，作为正样本，同时截取一些背景区域作为负样本，提取正负样本的HOG特征，HOG特征的提取通过Opencv库内部函数实现，输入SVM进行训练，得到训练好的SVM；

(22)输入原始图像f₁(x,y)，提取原始图像f₁(x,y)的HOG特征，HOG特征的提取通过Opencv库内部函数实现，利用训练好的SVM进行分类，得到油位计的初步定位图像f₂(x,y)。

3.根据权利要求1所述的一种条形主变油位计的自动度量方法，其特征在于，所述步骤3中，对初步定位图像f₂(x,y)进行颜色分割的公式如下：

$f_2(x,y)=\left\{\begin{array}{cc}0& \begin{array}{cc}if& |R(x,y)-G(x,y)|\<7,|G(x,y)-B(x,y)|\<20\end{array}\\ 255& else\end{array}\right.;$

其中R(x,y)表示初步定位图像f₂(x,y)的RGB通道的R通道，G(x,y)表示初步定位图像f₂(x,y)的RGB通道的G通道，B(x,y)表示初步定位图像f₂(x,y)的RGB通道的B通道。

4.根据权利要求1所述的一种条形主变油位计的自动度量方法，其特征在于，所述步骤4中，将图像f₃(x,y)与图像f₄(x,y)进行或运算得到图像f₅(x,y)的计算公式如下：

$f_5(x,y)=\left\{\begin{array}{cc}0& \begin{array}{cc}if& f_1(x,y)=0,|f_2(x,y)=0\end{array}\\ 255& else\end{array}\right..$

5.根据权利要求1所述的一种条形主变油位计的自动度量方法，其特征在于，所述步骤5的具体流程为：

$X_K=(X_{K-1}\⊕B)\∩A^c,k=1,2,3,...;$

表示腐蚀操作，表示膨胀，k＝1,2,3,…表示孔洞填充；

其中A表示原图，A^c表示A的补集，B表示结构元，(B)_z＝{w|w＝b+z,b∈B}表示将B的原点平移到点z，表示关于结构元B的原点映射该集合的所有元素，X_k表示最大的连通分量，对步骤4中的图像f₅(x,y)进行三次膨胀形态学操作之后进行一次孔洞填充操作，最后进行十次腐蚀操作，得到图像f₆(x,y)。

6.根据权利要求1所述的一种条形主变油位计的自动度量方法，其特征在于，所述步骤6的具体流程为：

(61)提取图像f₆(x,y)的连通分量，公式如下：

$X_K=(X_{K-1}\⊕B)\∩A,k=1,2,3,...,$

式中，A表示原图，B表示结构元，X_K表示最大的连通分量；

(62)用最小的矩形去包含最大的连通分量，在f₂(x,y)上截取对应的最小矩形，得到图像f₇(x,y)，其中，最小矩形最高点纵坐标位置值为P₁，纵坐标最低点值为P₂。

7.根据权利要求6所述的一种条形主变油位计的自动度量方法，其特征在于，所述步骤7的具体流程为：

(71)对图像f₇(x,y)进行Otsu阈值分割，Otsu阈值分割通过Opencv库内部函数实现，寻找分割后最大的两块白色分量，得到两个白块的最高点和最低点的纵坐标，共4个值；

(72)将步骤(71)中得到的4个值进行排序，求出第二个与第三个的纵坐标平均值，作为指示线位置的纵坐标值P₃。

8.根据权利要求7所述的一种条形主变油位计的自动度量方法，其特征在于，所述步骤8中，计算油位计的百分比的公式为：

$P=\left|\frac{p_2-p_3}{p_1-p_2}\right|\×100\%.$