CN112966719A - 识别仪表盘读数的方法、装置及终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供的一种识别仪表盘读数的方法，包括：获取待读取图像与所述待读取图像所对应的模板图像之间的变换矩阵，所述变换矩阵用于表示所述待读取图像中的待读取仪表盘与所述模板图像中的预设仪表盘之间的变换关系；根据所述变换矩阵对所述待读取图像进行变换处理，获得目标图像；根据所述模板图像中的预设仪表盘信息，确定所述目标图像中的待读取仪表盘信息；根据所述待读取仪表盘信息，构建搜索框；根据所述搜索框，在所述目标图像中，确定指针位置；根据所述指针位置和所述待读取仪表盘信息，确定待读取仪表盘读数。通过上述方法，可以较为准确高效地识别仪表盘读数。

Description

识别仪表盘读数的方法、装置及终端设备

技术领域

本申请属于数据识别技术领域，尤其涉及识别仪表盘读数的方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质。

背景技术

许多电子系统中常常会设置一些仪表盘，以通过仪表盘显示对应的参数数值。

为了减小人工成本，目前，需要通过诸如巡检机器人等设备智能识别仪表盘中的度数。然而仪表盘的样式多种多样，尤其是指针的样式较多，从而给准确地智能识别仪表盘的读数造成了较大的技术难度。

因此，亟需一种准确高效地识别仪表盘读数的方法。

发明内容

本申请实施例提供了识别仪表盘读数的方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质，可以较为准确高效地识别仪表盘读数。

第一方面，本申请实施例提供了一种识别仪表盘读数的方法，包括：

获取待读取图像与所述待读取图像所对应的模板图像之间的变换矩阵，所述变换矩阵用于表示所述待读取图像中的待读取仪表盘与所述模板图像中的预设仪表盘之间的变换关系；

根据所述变换矩阵对所述待读取图像进行变换处理，获得目标图像；

根据所述模板图像中的预设仪表盘信息，确定所述目标图像中的待读取仪表盘信息；

根据所述待读取仪表盘信息，构建搜索框；

根据所述搜索框，在所述目标图像中，确定指针位置；

根据所述指针位置和所述待读取仪表盘信息，确定待读取仪表盘读数。

第二方面，本申请实施例提供了一种识别仪表盘读数的装置，包括：

获取模块，用于获取待读取图像与所述待读取图像所对应的模板图像之间的变换矩阵，所述变换矩阵用于表示所述待读取图像中的待读取仪表盘与所述模板图像中的预设仪表盘之间的变换关系；

变换模块，用于根据所述变换矩阵对所述待读取图像进行变换处理，获得目标图像；

第一确定模块，用于根据所述模板图像中的预设仪表盘信息，确定所述目标图像中的待读取仪表盘信息；

构建模块，用于根据所述待读取仪表盘信息，构建搜索框；

第二确定模块，用于根据所述搜索框，在所述目标图像中，确定指针位置；

第三确定模块，用于根据所述指针位置和所述待读取仪表盘信息，确定待读取仪表盘读数。

第三方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在上述存储器中并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行上述计算机程序时实现如第一方面上述的识别仪表盘读数的方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面上述的识别仪表盘读数的方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中上述的识别仪表盘读数的方法。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本申请实施例中，可以获取待读取图像与所述待读取图像所对应的模板图像之间的变换矩阵，所述变换矩阵用于表示所述待读取图像中的待读取仪表盘与所述模板图像中的预设仪表盘之间的变换关系。此时，基于所述变换矩阵变换得到的目标图像中的仪表盘可以与所述模板图像中的仪表盘大致匹配，从而可以根据所述模板图像中的预设仪表盘信息，高效地确定所述目标图像中的待读取仪表盘信息。然后，根据所述待读取仪表盘信息，构建搜索框，可以根据待读取仪表盘的个性化情况确定适宜的搜索框，再根据所述搜索框，在所述目标图像中，准确地确定指针位置，从而根据所述指针位置和所述待读取仪表盘信息，准确地智能识别仪表盘的读数，减少了人工成本，提高了仪表盘读数的读取效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的一种识别仪表盘读数的方法的流程示意图；

图2是本申请一实施例提供的待读取图像、模板图像和目标图像的一种示例性示意图；

图3是本申请一实施例提供的目标图像中的搜索框的一种示例性示意图；

图4是本申请一实施例提供的所述图像子区域和所述方向的一种示例性示意图；

图5是本申请一实施例提供的一种识别仪表盘读数的装置的结构示意图；

图6是本申请一实施例提供的终端设备的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

具体地，图1示出了本申请实施例提供的一种识别仪表盘读数的方法的流程图，该识别仪表盘读数的方法可以应用于终端设备。

示例性的，所述终端设备可以为机器人、服务器、台式电脑、手机、平板电脑、可穿戴设备、车载设备、增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtual reality，VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等。本申请实施例对终端设备的具体类型不作任何限制。

在一种应用场景中，所述终端设备可以为电力巡检机器人，以用于巡检至电力仪表盘处进行电力仪表盘读数的自动读取，从而减少人力成本，并且可以避免人工读数所带来的安全隐患。

如图1所示，该识别仪表盘读数的方法可以包括：

步骤S101，获取待读取图像与所述待读取图像所对应的模板图像之间的变换矩阵，所述变换矩阵用于表示所述待读取图像中的待读取仪表盘与所述模板图像中的预设仪表盘之间的变换关系。

本申请实施例中，所述待读取图像可以是预先存储于所述终端设备中的本地图像，或者也可以是与所述终端设备通信连接的其他终端传输至所述终端设备中的。所述模板图像可以是预先存储于所述终端设备中的本地图像，或者也可以是与所述终端设备通信连接的其他终端传输至所述终端设备中的。所述待读取图像以及模板图像的具体来源以及具体的图像类型在此不做限制。

所述待读取仪表盘的具体样式可以有多种。示例性的，所述待读取仪表盘可以为矩形仪表盘、扇形仪表盘、圆弧形仪表盘、圆形仪表盘或者其他不规则形态的仪表盘等等。

本申请实施例中，可以预先获取有多个不同类型的仪表盘的模板图像。

所述待读取图像所对应的模板图像可以是基于用户操作来确定，也可以是通过预设的模板标识符等等方式识别得到，或者，可以是通过分类器等等机器学习模型对所述待读取图像进行分类而确定。

例如，在一些示例中，在获取待读取图像与所述待读取图像所对应的模板图像之间的变换矩阵之前，可以：

获取待读取图像；

确定所述待读取图像中的待读取仪表盘类别标识符；

根据所述待读取仪表盘类别标识符，从预设的模板图像集合中，确定所述待读取图像所对应的模板图像。

所述待读取仪表盘类别标识符的具体形式可以有多种。所述待读取仪表盘类别标识符可以为文字、数字和/或符号等等形式。所述待读取仪表盘类别标识符可以预先设置于所述待读取仪表盘上，以用于标识所述待读取仪表盘的类别。在一些示例中，所述待读取仪表盘类别标识符可以为所述待读取仪表盘上所标识的型号。

通过待读取仪表盘类别标识符，可以准确识别所述待读取仪表盘的类别，从而从预设的模板图像集合中，确定所述待读取图像所对应的模板图像，大大提高了模板图像与所述待读取图像之间的匹配效率。

所述变换矩阵的具体获取方式可以有多种。

示例性的，可以是所述云端服务器等其他终端在确定待读取图像与所述待读取图像所对应的模板图像之间的变换矩阵之后，发送至执行本申请实施例的终端设备，可以是执行本申请实施例的终端设备在本地确定待读取图像与所述待读取图像所对应的模板图像之间的变换矩阵。

所述变换矩阵的具体确定方式在此也不作限制。

在一些示例中，可以根据所述待读取图像中的待读取仪表盘的特征信息(例如特征点、特征线等)与所述模板图像中的预设仪表盘的特征信息(例如特征点、特征线等)，确定所述待读取图像中的待读取仪表盘与所述模板图像中的预设仪表盘之间的匹配点对，从而根据该匹配点对确定所述变换矩阵。

在一些实施例中，所述获取待读取图像与所述待读取图像所对应的模板图像之间的变换矩阵，包括：

获取待读取图像中的第一特征点，所述第一特征点包含所述待读取图像中的待读取仪表盘的特征点；

根据所述第一特征点，以及所述待读取图像所对应的模板图像中的第二特征点，确定所述待读取图像与所述模板图像之间的变换矩阵。

本申请实施例中，所述待读取图像中的第一特征点的具体识别方式在此不作限定。示例性的，所述第一特征点可以通过人工标注、尺度不变特征转换(Scale-invariantfeature transform，SIFT)算法、Speeded Up Robust Features(SURF)算法、OrientedFast and Rotated Brief(ORB)算法和/或诸如卷积神经网络等机器学习模型进行识别而得到。所述第一特征点的个数在此不作限定。

在获取到所述第一特征点和所述第二特征点之后，可以从所述第一特征点和所述第二特征点中，确定至少一组匹配点对，每一组匹配点对中包括一个第一特征点和一个第二特征点，从而根据所述至少一组匹配点对，确定所述待读取图像与所述模板图像之间的变换矩阵。

步骤S102，根据所述变换矩阵对所述待读取图像进行变换处理，获得目标图像。

本申请实施例中，可以基于所述变换矩阵和所述待读取图像中的像素矩阵，进行矩阵运算，从而获得所述目标图像。其中，由于所述变换矩阵用于表示所述待读取图像中的待读取仪表盘与所述模板图像中的预设仪表盘之间的变换关系，因此，基于所述变换矩阵变换得到的目标图像中的仪表盘可以与所述模板图像中的仪表盘大致匹配，从而可以在后续根据所述模板图像中的预设仪表盘信息，高效地确定所述目标图像中的待读取仪表盘信息。

示例性的，如图2所示，为待读取图像、模板图像和目标图像的一种示例性示意图。

其中，所述目标图像中的待读取图像经过变换后的表盘位置与模板图像中仪表盘大致相同。

步骤S103，根据所述模板图像中的预设仪表盘信息，确定所述目标图像中的待读取仪表盘信息。

所述预设仪表盘信息可以包括所述预设仪表盘中的预设刻度值信息以及预设指针特征信息等等中的至少一种。其中，所述预设刻度值信息可以包括刻度值坐标以及数值，所述预设指针特征信息可以包括预设指针梯度信息、预设颜色信息以及预设坐标信息等等中的至少一种。所述待读取仪表盘信息中的具体内容可以基于所述预设仪表盘信息的具体内容来确定。

本申请实施例中，基于所述变换矩阵变换得到的目标图像中的仪表盘可以与所述模板图像中的仪表盘大致匹配，也即是说，通过所述变换矩阵所得到的目标图像中，待读取仪表盘的位置被校正至与所述模板图像中的预设仪表盘的位置相同。因此，可以根据所述模板图像中的预设仪表盘信息，确定所述目标图像中的待读取仪表盘信息。

在一些示例中，可以将所述预设仪表盘中的刻度值坐标以及数值等直接作为所述待读取仪表盘中的刻度值坐标以及数值，或者，也可以进一步根据所述目标图像中的第三特征点与所述模板图像中的第二特征点之间的匹配精度，确定所述目标图像中的待读取仪表盘信息。

例如，可以获取所述目标图像中的待读取刻度线起点坐标和/或待读取刻度线终点坐标，将待读取刻度线起点坐标与所述预设仪表盘中的预设刻度值起点坐标进行比对，和/或，将待读取刻度线终点坐标与所述预设仪表盘中的预设刻度值终点坐标进行比对。若待读取刻度线起点坐标与所述预设刻度值起点坐标的第一比对精度不高于预设精度，和/或，待读取刻度线终点坐标与预设刻度值终点坐标的第二比对精度不高于预设精度，则可以根据所述第一比对精度和/或第二比对精度，确定偏移量，从而根据所述偏移量，对所述预设仪表盘中的刻度值坐标以及数值等预设仪表盘信息进行处理，以获得所述目标图像中的待读取仪表盘信息。

步骤S104，根据所述待读取仪表盘信息，构建搜索框。

其中，所述搜索框的具体形态、个数以及在所述目标图像中的位置可以根据实际场景来确定，在此不作限定。示例性的，所述搜索框可以为矩形框、圆形框等规则图形结构，也可以位不规则图形结构。在一些示例中，为了减小数据量，降低关于搜索框的计算复杂度，所述搜索框可以为矩形框。

在一些实施例中，所述根据所述待读取仪表盘信息，构建搜索框具体可以包括：

获取所述模板图像所对应的搜索框设置参数；

根据所述待读取仪表盘信息和所述搜索框设置参数，构建搜索框。

所述搜索框设置参数可以包括诸如搜索框的具体形态、个数以及在所述目标图像中的位置设置方式等等中的至少一种。此时，可以预先设置模板图像所对应的搜索框设置参数，从而可以快速构建所述待读取仪表盘所对应的搜索框。

目前，由于待读取仪表盘的类别较多，并且待读取仪表盘中的指针的样式也多种多样，因此，通常的方法往往难以有效地在不同的待读取仪表盘中进行指针读数的识别。

而本申请实施例中，可以根据所述待读取仪表盘信息中的刻度值坐标、指针大小等等个性化仪表盘情况，确定适宜的搜索框，而不是预先确定搜索框的统一位置、统一大小以及统一的移动步长等等信息，可以获得更匹配当前的待读取仪表盘及其指针的结构以及形态的搜索区域，从而大大提升后续搜索待读取仪表盘的指针的准确性和效率。

步骤S105，根据所述搜索框，在所述目标图像中，确定指针位置。

本申请实施例中，可以构建搜索框，在所述目标图像中的至少一部分图像区域中进行扫描，以进行对指针位置的检索。

例如，根据移动步长、旋转角度等参数，确定扫描过程中各个搜索框所对应的待匹配图像区域。然后，针对每一个搜索框，可以对所述搜索框所对应的待匹配图像区域内进行进行特征提取。在获取到所述待匹配图像区域的第一特征信息之后，可以将所述待匹配图像区域的第一特征信息与预设指针特征信息进行匹配，从而确定特征匹配度最高的待匹配图像区域，并根据该特征匹配度最高的待匹配图像区域确定所述指针位置。

步骤S106，根据所述指针位置和所述待读取仪表盘信息，确定待读取仪表盘读数。

本申请实施例中，所述待读取仪表盘信息可以包括待读取仪表盘中的刻度值信息以及指针特征信息等等。因此，可以根据指针在所述目标图像中的位置与目标图像中的刻度线的交点等，确定所述待读取仪表盘读数。

本申请实施例中，可以获取待读取图像与所述待读取图像所对应的模板图像之间的变换矩阵，所述变换矩阵用于表示所述待读取图像中的待读取仪表盘与所述模板图像中的预设仪表盘之间的变换关系。此时，基于所述变换矩阵变换得到的目标图像中的仪表盘可以与所述模板图像中的仪表盘大致匹配，从而可以根据所述模板图像中的预设仪表盘信息，高效地确定所述目标图像中的待读取仪表盘信息。然后，根据所述待读取仪表盘信息，构建搜索框，可以根据待读取仪表盘的个性化情况确定适宜的搜索框，再根据所述搜索框，在所述目标图像中，准确地确定指针位置，从而根据所述指针位置和所述待读取仪表盘信息，准确地智能识别仪表盘的读数，减少了人工成本，提高了仪表盘读数的读取效率。

在一些实施例中，所述根据所述待读取仪表盘信息，构建搜索框，包括：

根据所述待读取仪表盘信息确定待扫描区域；

根据所述待扫描区域确定所述搜索框。

可以根据待读取仪表盘中的刻度线分布方式、指针结构等等来确定所述待扫描区域。在一些示例中，待读取仪表盘中的刻度线构成圆形区域、或者扇形区域，此时，可以通过半径、圆心、圆弧起点以及圆弧终点等等信息来标识所述待扫描区域。而在另一些示例中，待读取仪表盘中的刻度线构成矩形区域，那么，可以通过四个顶点坐标以及中点坐标等参数来标识所述待扫描区域。

在确定所述待扫描区域之后，可以根据移动步长以及旋转角度等等参数，确定在所述待扫描区域进行扫描时所对应的各个搜索框。

示例性的，若所述待扫描区域为扇形，则可以确定多个旋转角度，并确定各个旋转角度所分别对应的搜索框。而若所述待扫描区域为矩形，则可以确定移动步长(如纵向移动步长以及横向移动步长)，并根据所述移动步长，在所述待扫描区域内确定多个搜索框。

本申请实施例中，通过确定所述待扫描区域，可以适当减小待读取仪表盘中的指针搜索面积，然后，再根据待扫描区域的个性化情况，可以确定适合于当前的待读取仪表盘的搜索框，以便于后续的处理。

在一些实施例中，所述待扫描区域基于扫描起点、扫描终点和圆心进行标识；

所述根据所述待读取仪表盘信息确定待扫描区域，包括：

根据所述待读取仪表盘信息确定待扫描区域的扫描起点、扫描终点和圆心；

所述根据所述待扫描区域确定所述搜索框，包括：

根据所述扫描起点、所述扫描终点和所述圆心，确定至少两个旋转角度；

针对每一个旋转角度，根据所述圆心，在所述待扫描区域中确定所述旋转角度所对应的待匹配图像区域，以作为所述旋转角度所对应的搜索框。

在日常的应用场景中，有许多仪表盘中的刻度线为圆弧形，相应的，所述刻度线可以构成扇形区域，而指示当前度数的指针是在这一扇形区域内，围绕对应的圆心进行旋转。

因此，可以根据所述待读取仪表盘信息确定待扫描区域的扫描起点、扫描终点和圆心。其中，所述扫描起点可以根据待读取仪表盘的刻度线的起点来确定，所述扫描终点可以根据待读取仪表盘的刻度线的终点来确定。此时，所确定得到的待扫描区域可以为一个扇形区域，因此，可以根据所述扫描起点、所述扫描终点和所述圆心，确定至少两个旋转角度。

所述旋转角度的具体设置方式可以根据实际场景来确定。例如，若所述待扫描区域为一个120°的扇形区域，则所述旋转角度可以为20°、40°、60°、80°、100°以及120°。当然，所述旋转角度也可以有其他设置方式，在此不做限制。

针对每个旋转角度，可以在根据所述圆心，在所述待扫描区域中确定所述旋转角度所对应的待匹配图像区域。具体的，可以根据诸如预设的长度和宽度信息，基于所述圆心，设置不同旋转角度下的搜索框。

如图3所示，为所述目标图像中的搜索框的一种示例性示意图。

其中，所述搜索框为旋转角度为30°时所述目标图像中所对应的搜索框。

在一些实施例中，所述根据所述搜索框，在所述目标图像中，确定指针位置，包括：

针对每一个旋转角度，获取所述旋转角度所对应的搜索框中的第一特征信息；

根据所述第一特征信息和预设指针特征信息，确定所所述旋转角度所对应的搜索框的特征匹配结果；

根据每个所述旋转角度所对应的搜索框的特征匹配结果，确定目标搜索框；

根据所述目标搜索框，确定指针位置。

本申请实施例中，示例性的，所述第一特征信息可以包括特征点信息、梯度信息等等。所述第一特征信息的具体形式在此不做限制。例如，所述第一特征信息可以为预设维度的特征描述符。

所述第一特征信息的具体获取方式也可以有多种。示例性的，可以通过梯度信息提取算法、尺度不变特征转换(Scale-invariant feature transform，SIFT)算法、SpeededUp Robust Features(SURF)算法、Oriented Fast and Rotated Brief(ORB)算法和/或诸如卷积神经网络等机器学习模型等等，获取所述第一特征信息。

所述预设指针特征信息可以为所述待读取图像所对应的模板图像中的预设指针的特征信息。所述旋转角度所对应的搜索框的特征匹配结果可以用于指示对应的第一特征信息和预设指针特征信息是否相匹配，从而确定对应的搜索框中是否包含指针。因此，根据每个所述旋转角度所对应的搜索框的特征匹配结果，可以确定目标搜索框。此时，所述目标搜索框就是对应的第一特征信息和预设指针特征信息匹配程度最高的搜索框，进而可以根据所述目标搜索框，确定指针位置。例如，可以将所述目标搜索框的中轴线作为所述指针的中轴线。

在一些实施例中，所述根据所述第一特征信息和预设指针特征信息，确定所所述旋转角度所对应的搜索框的特征匹配结果，包括：

根据所述第一特征信息和所述旋转角度，确定第二特征信息；

根据所述第二特征信息和预设指针特征信息，确定所所述旋转角度所对应的搜索框的特征匹配结果。

其中，预设指针特征信息可以是相对于图像坐标系获取得到的。但是，指针会在仪表盘中不断移动，因此，针对弧形仪表盘等类型的仪表盘来说，不同读数所对应的指针的特征信息往往相对于图像坐标系不同。若直接将所述第一特征信息与所述预设指针特征信息进行匹配，即使对应的搜索框中确实存在指针，所对应的第一特征信息也会与预设指针特征信息存在较大差异，导致匹配结果精度很差。

而本申请实施例中，可以基于所述旋转角度对所述第一特征信息进行处理，使得获得的第二特征信息具有旋转不变性，从而可以将所述第二特征信息和预设指针特征信息进行匹配，以确定所所述旋转角度所对应的搜索框的特征匹配结果。

具体的，在一些示例中，所述第一特征信息可以包括预设维度的特征描述符。而根据所述第一特征信息和所述旋转角度，确定第二特征信息具体可以包括：基于所述旋转角度构建目标变换矩阵，该目标变换矩阵用于指示基于所述旋转角度进行旋转变换；然后，将基于所述旋转角度的目标变换矩阵与所述特征描述符进行矩阵运算，从而获得所述第二特征信息，此时，所述第二特征信息具有旋转不变性，从而可以在后续高效地将所述第二特征信息和预设指针特征信息进行匹配，以确定所所述旋转角度所对应的搜索框的特征匹配结果。

在一些实施例中，所述获取所述旋转角度所对应的搜索框中的第一特征信息，包括：

将所述旋转角度所对应的搜索框划分得到至少两个图像子区域；

针对每一个图像子区域，获取所述图像子区域在至少两个方向上的梯度信息；

根据每一个图像子区域的梯度信息，获得所述旋转角度所对应的搜索框中的第一特征信息。

在仪表盘中，指针的边缘以及特定的样式位置处往往具有较为明显的梯度信息表达，因此，所述第一特征信息可以包括梯度信息，以通过梯度信息来进行特征匹配。而为了提升特征匹配的准确性，可以将所述旋转角度所对应的搜索框划分得到至少两个图像子区域，并针对每一个图像子区域，获取所述图像子区域在至少两个方向上的梯度信息，以提取到大量准确的梯度特征，从而提升特征匹配的准确性。

其中，所述图像子区域可以根据所述搜索框的大小以及形状等来确定，所述方向的个数可以根据图像子区域的大小、终端设备的计算能力以及实际精度要求等等来确定。

如图4所示，为所述图像子区域和所述方向的一种示例性示意图。

其中，所述搜索框被平均分为了3个图像子区域，针对每个图像子区域，统计所述图像子区域的12个方向上的梯度信息，获得12维的梯度信息。该梯度信息可以通过梯度直方图等形式进行表示。在获取到3个图像子区域所分别对应的梯度信息之后，可以将3个图像子区域所分别对应的梯度信息进行合并，获得一个36维的特征描述符。

例如，在一些示例中，可以根据每一个图像子区域的梯度信息获得预设维度的特征标识符；然后，针对该预设维度的特征标识符进行归一化处理，获得目标特征标识符，并将该目标特征标识符作为所述旋转角度所对应的搜索框中的第一特征信息。此时，各个旋转角度所分别对应的目标特征标识符的量纲一致，便于后续进行特征匹配。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

对应于上文实施例上述的识别仪表盘读数的方法，图5示出了本申请实施例提供的一种识别仪表盘读数的装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。

参照图5，该识别仪表盘读数的装置5包括：

获取模块501，用于获取待读取图像与所述待读取图像所对应的模板图像之间的变换矩阵，所述变换矩阵用于表示所述待读取图像中的待读取仪表盘与所述模板图像中的预设仪表盘之间的变换关系；

变换模块502，用于根据所述变换矩阵对所述待读取图像进行变换处理，获得目标图像；

第一确定模块503，用于根据所述模板图像中的预设仪表盘信息，确定所述目标图像中的待读取仪表盘信息；

构建模块504，用于根据所述待读取仪表盘信息，构建搜索框；

第二确定模块505，用于根据所述搜索框，在所述目标图像中，确定指针位置；

第三确定模块506，用于根据所述指针位置和所述待读取仪表盘信息，确定待读取仪表盘读数。

可选的，所述构建模块504具体包括：

第一确定单元，用于根据所述待读取仪表盘信息确定待扫描区域；

第二确定单元，用于根据所述待扫描区域确定所述搜索框。

可选的，所述待扫描区域基于扫描起点、扫描终点和圆心进行标识；

所述第一确定单元具体用于：

根据所述待读取仪表盘信息确定待扫描区域的扫描起点、扫描终点和圆心；

所述第二确定单元具体包括：

第一确定子单元，用于根据所述扫描起点、所述扫描终点和所述圆心，确定至少两个旋转角度；

第二确定子单元，用于针对每一个旋转角度，根据所述圆心，在所述待扫描区域中确定所述旋转角度所对应的待匹配图像区域，以作为所述旋转角度所对应的搜索框。

可选的，所述第二确定模块505具体包括：

第一获取单元，用于针对每一个旋转角度，获取所述旋转角度所对应的搜索框中的第一特征信息；

第三确定单元，用于根据所述第一特征信息和预设指针特征信息，确定所所述旋转角度所对应的搜索框的特征匹配结果；

第四确定单元，用于根据每个所述旋转角度所对应的搜索框的特征匹配结果，确定目标搜索框；

第五确定单元，用于根据所述目标搜索框，确定指针位置。

可选的，所述第三确定单元具体包括：

第三确定子单元，用于根据所述第一特征信息和所述旋转角度，确定第二特征信息；

第四确定子单元，用于根据所述第二特征信息和预设指针特征信息，确定所所述旋转角度所对应的搜索框的特征匹配结果。

可选的，所述第一获取单元具体包括：

划分子单元，用于将所述旋转角度所对应的搜索框划分得到至少两个图像子区域；

获取子单元，用于针对每一个图像子区域，获取所述图像子区域在至少两个方向上的梯度信息；

处理子单元，用于根据每一个图像子区域的梯度信息，获得所述旋转角度所对应的搜索框中的第一特征信息。

可选的，所述构建模块504具体包括：

第二获取单元，用于获取所述模板图像所对应的搜索框设置参数；

构建单元，用于根据所述待读取仪表盘信息和所述搜索框设置参数，构建搜索框。

本申请实施例中，可以获取待读取图像与所述待读取图像所对应的模板图像之间的变换矩阵，所述变换矩阵用于表示所述待读取图像中的待读取仪表盘与所述模板图像中的预设仪表盘之间的变换关系。此时，基于所述变换矩阵变换得到的目标图像中的仪表盘可以与所述模板图像中的仪表盘大致匹配，从而可以根据所述模板图像中的预设仪表盘信息，高效地确定所述目标图像中的待读取仪表盘信息。然后，根据所述待读取仪表盘信息，构建搜索框，可以根据待读取仪表盘的个性化情况确定适宜的搜索框，再根据所述搜索框，在所述目标图像中，准确地确定指针位置，从而根据所述指针位置和所述待读取仪表盘信息，准确地智能识别仪表盘的读数，减少了人工成本，提高了仪表盘读数的读取效率。

需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将上述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

图6为本申请一实施例提供的终端设备的结构示意图。如图6所示，该实施例的终端设备6包括：至少一个处理器60(图6中仅示出一个)、存储器61以及存储在上述存储器61中并可在上述至少一个处理器60上运行的计算机程序62，上述处理器60执行上述计算机程序62时实现上述任意各个识别仪表盘读数的方法实施例中的步骤。

上述终端设备6可以是机器人、服务器、手机、可穿戴设备、增强现实(augmentedreality，AR)/虚拟现实(virtual reality，VR)设备、桌上型计算机、笔记本、台式电脑以及掌上电脑等计算设备。该终端设备可包括，但不仅限于，处理器60、存储器61。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是终端设备6的举例，并不构成对终端设备6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入设备、输出设备、网络接入设备等。其中，上述输入设备可以包括键盘、触控板、指纹采集传感器(用于采集用户的指纹信息和指纹的方向信息)、麦克风、摄像头等，输出设备可以包括显示器、扬声器等。

上述处理器60可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器60还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

上述存储器61在一些实施例中可以是上述终端设备6的内部存储单元，例如终端设备6的硬盘或内存。上述存储器61在另一些实施例中也可以是上述终端设备6的外部存储设备，例如上述终端设备6上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，上述存储器61还可以既包括上述终端设备6的内部存储单元也包括外部存储设备。上述存储器61用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)、数据以及其他程序等，例如上述计算机程序的程序代码等。上述存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

另外，尽管未示出，上述终端设备6还可以包括网络连接模块，如蓝牙模块Wi-Fi模块、蜂窝网络模块等等，在此不再赘述。

本申请实施例中，上述处理器60执行上述计算机程序62以实现上述任意各个识别仪表盘读数的方法实施例中的步骤时，可以获取待读取图像与所述待读取图像所对应的模板图像之间的变换矩阵，所述变换矩阵用于表示所述待读取图像中的待读取仪表盘与所述模板图像中的预设仪表盘之间的变换关系。此时，基于所述变换矩阵变换得到的目标图像中的仪表盘可以与所述模板图像中的仪表盘大致匹配，从而可以根据所述模板图像中的预设仪表盘信息，高效地确定所述目标图像中的待读取仪表盘信息。然后，根据所述待读取仪表盘信息，构建搜索框，可以根据待读取仪表盘的个性化情况确定适宜的搜索框，再根据所述搜索框，在所述目标图像中，准确地确定指针位置，从而根据所述指针位置和所述待读取仪表盘信息，准确地智能识别仪表盘的读数，减少了人工成本，提高了仪表盘读数的读取效率。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，上述计算机程序包括计算机程序代码，上述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。上述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，上述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上上述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种识别仪表盘读数的方法，其特征在于，包括：

获取待读取图像与所述待读取图像所对应的模板图像之间的变换矩阵，所述变换矩阵用于表示所述待读取图像中的待读取仪表盘与所述模板图像中的预设仪表盘之间的变换关系；

根据所述变换矩阵对所述待读取图像进行变换处理，获得目标图像；

根据所述模板图像中的预设仪表盘信息，确定所述目标图像中的待读取仪表盘信息；

根据所述待读取仪表盘信息，构建搜索框；

根据所述搜索框，在所述目标图像中，确定指针位置；

根据所述指针位置和所述待读取仪表盘信息，确定待读取仪表盘读数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述待读取仪表盘信息，构建搜索框，包括：

根据所述待读取仪表盘信息确定待扫描区域；

根据所述待扫描区域确定所述搜索框。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述待扫描区域基于扫描起点、扫描终点和圆心进行标识；

所述根据所述待读取仪表盘信息确定待扫描区域，包括：

根据所述待读取仪表盘信息确定待扫描区域的扫描起点、扫描终点和圆心；

所述根据所述待扫描区域确定所述搜索框，包括：

根据所述扫描起点、所述扫描终点和所述圆心，确定至少两个旋转角度；

针对每一个旋转角度，根据所述圆心，在所述待扫描区域中确定所述旋转角度所对应的待匹配图像区域，以作为所述旋转角度所对应的搜索框。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述搜索框，在所述目标图像中，确定指针位置，包括：

针对每一个旋转角度，获取所述旋转角度所对应的搜索框中的第一特征信息；

根据所述第一特征信息和预设指针特征信息，确定所所述旋转角度所对应的搜索框的特征匹配结果；

根据每个所述旋转角度所对应的搜索框的特征匹配结果，确定目标搜索框；

根据所述目标搜索框，确定指针位置。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一特征信息和预设指针特征信息，确定所所述旋转角度所对应的搜索框的特征匹配结果，包括：

根据所述第一特征信息和所述旋转角度，确定第二特征信息；

根据所述第二特征信息和预设指针特征信息，确定所所述旋转角度所对应的搜索框的特征匹配结果。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取所述旋转角度所对应的搜索框中的第一特征信息，包括：

将所述旋转角度所对应的搜索框划分得到至少两个图像子区域；

针对每一个图像子区域，获取所述图像子区域在至少两个方向上的梯度信息；

根据每一个图像子区域的梯度信息，获得所述旋转角度所对应的搜索框中的第一特征信息。

7.如权利要求1至6任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述待读取仪表盘信息，构建搜索框，包括：

获取所述模板图像所对应的搜索框设置参数；

根据所述待读取仪表盘信息和所述搜索框设置参数，构建搜索框。

8.一种识别仪表盘读数的装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取待读取图像与所述待读取图像所对应的模板图像之间的变换矩阵，所述变换矩阵用于表示所述待读取图像中的待读取仪表盘与所述模板图像中的预设仪表盘之间的变换关系；

变换模块，用于根据所述变换矩阵对所述待读取图像进行变换处理，获得目标图像；

第一确定模块，用于根据所述模板图像中的预设仪表盘信息，确定所述目标图像中的待读取仪表盘信息；

构建模块，用于根据所述待读取仪表盘信息，构建搜索框；

第二确定模块，用于根据所述搜索框，在所述目标图像中，确定指针位置；

第三确定模块，用于根据所述指针位置和所述待读取仪表盘信息，确定待读取仪表盘读数。

9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的识别仪表盘读数的方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的识别仪表盘读数的方法。

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