opencv如何讀取儀表中的指針刻度

最近遇到一個問題，如何讀取儀表中的指針指向的刻度

解決方法有多種，比如，方案一：模板匹配+邊緣檢測+霍夫直線檢測，方案二：神將網(wǎng)絡(luò)（CNN）目標(biāo)定位等，

其中CNN就有點(diǎn)麻煩了，需要一定數(shù)量的訓(xùn)練樣本，太麻煩，而方案一太普通，最后我采用了方案三，

方案三:模板匹配+k-means+直線擬合

具體做法如下：

首先說一下模板匹配，它是OpenCV自帶的一個算法，可以根據(jù)一個模板圖到目標(biāo)圖上去尋找對應(yīng)位置，如果模板找的比較好那么效果顯著，這里說一下尋找模板的技巧，模板一定要標(biāo)準(zhǔn)、精準(zhǔn)且特征明顯。

第一次的模板選取如下：

匹配的效果如下：

根據(jù)模板選取的原則我們，必須進(jìn)行兩次匹配才能的到精確和更高準(zhǔn)確率的結(jié)果

第二次的模板如下：

然后在第一次結(jié)果的的基礎(chǔ)上也就是藍(lán)色矩形框區(qū)域進(jìn)行第二次匹配，結(jié)果如下：

下面對上圖進(jìn)行k-means二值化，由于途中的陰影，所以只截取原圖的0.6（從中心）作為k-means聚類的樣本點(diǎn)，然后將聚類結(jié)果應(yīng)用至上圖并重新二值化（聚類結(jié)果為2，求中值，根據(jù)中值二值化），同時只保留內(nèi)切圓部分，效果如下：

接下來就是擬合直線，擬合直線我采用旋轉(zhuǎn)虛擬直線法，假設(shè)一條直線從右邊0度位置順時針繞中心旋轉(zhuǎn)當(dāng)它轉(zhuǎn)到指針指向的位置時重合的最多，此時記錄下角度，最后根據(jù)角度計算刻度值。效果圖如下：

最后就讀取到了數(shù)值：

聚類結(jié)果：

[[31.99054054 23.04324324 14.89054054]

[62.69068323 53.56024845 40.05652174]]

重合數(shù)量和對應(yīng)角度：(1566, 158)

對應(yīng)刻度：36.005082940886126

源碼如下：

審核編輯 ：李倩