一种基于视频的位移计的计量方法及存储介质

技术领域

本发明涉及位移计技术领域，尤其涉及一种基于视频的位移计的计量方法及存储介质。

背景技术

随着泵送产品、消防车等的数字化智能化的需求逐步实施，液压缸位移检测作为非常重要的数字采集和故障监测点之一。目前主要使用进口的拉线传感器，存在着价格高、故障率高等问题，已经成为泵送类产品数字化闭环控制的瓶颈。因此，行业急需数字化、性能稳定的基于视频的位移计的计量方法及存储介质。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于视频的位移计的计量方法及存储介质。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一技术方案为：

一种基于视频的位移计的计量方法，包括以下步骤：

S1、在移动物体上沿移动方向设置刻度标识，所述刻度标识由相互间隔交错设置的数字和竖线组成；

S2、当位移计的镜头视场朝向具有刻度标识的移动物体时，拍摄得到第一图片数据；

S3、从步骤S2得到的第一图片数据中按照刻度标识方向依次识别出所有的数字标识；

S4、以所述数字标识作为中心位置，识别出步骤S2得到的第一图片数据中的竖线在所述数字标识的方位数据和距离数据；

S5、根据所述数字标识以及所述竖线在所述数字标识的方位数据和距离数据，得到实际计量值。

本发明采用的另一技术方案为：

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述的方法。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的一种基于视频的位移计的计量方法及存储介质，通过在移动物体上沿移动方向设置刻度标识，所述刻度标识由相互间隔交错设置的数字和竖线组成；并通过位移计的镜头视场朝向具有刻度标识的移动物体拍摄得到第一图片数据；从第一图片数据中按照刻度标识方向依次识别出所有的数字标识以及；以所述数字标识作为中心位置，识别出第一图片数据中的竖线在所述数字标识的方位数据和距离数据，最后根据所述数字标识以及所述竖线在所述数字标识的方位数据和距离数据，得到实际计量值，从而实现基于视频的位移计的计量方法，本方案可适用于对运动中的物体实时位置的识别。

附图说明

图1为本发明的一种基于视频的位移计的计量方法的步骤流程图；

图2为本发明的一种基于视频的位移计的计量方法中刻度标识的样式图；

图3为本实施例中竖线在中点的左边的实例图；

图4为本实施例中竖线在中点的右边的实例图；

图5为本实施例中竖线在中点的两边的实例图；

图6为本实施例中竖线在中点附近的实例图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1至图6，本发明提供的一种基于视频的位移计的计量方法，包括以下步骤：

S1、在移动物体上沿移动方向设置刻度标识，所述刻度标识由相互间隔交错设置的数字和竖线组成；

S2、当位移计的镜头视场朝向具有刻度标识的移动物体时，拍摄得到第一图片数据；

S3、从步骤S2得到的第一图片数据中按照刻度标识方向依次识别出所有的数字标识；

S4、以所述数字标识作为中心位置，识别出步骤S2得到的第一图片数据中的竖线在所述数字标识的方位数据和距离数据；

S5、根据所述数字标识以及所述竖线在所述数字标识的方位数据和距离数据，得到实际计量值。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：

本发明提供的一种基于视频的位移计的计量方法，通过在移动物体上沿移动方向设置刻度标识，所述刻度标识由相互间隔交错设置的数字和竖线组成；并通过位移计的镜头视场朝向具有刻度标识的移动物体拍摄得到第一图片数据；从第一图片数据中按照刻度标识方向依次识别出所有的数字标识以及；以所述数字标识作为中心位置，识别出第一图片数据中的竖线在所述数字标识的方位数据和距离数据，最后根据所述数字标识以及所述竖线在所述数字标识的方位数据和距离数据，得到实际计量值，从而实现基于视频的位移计的计量方法，本方案可适用于对运动中的物体实时位置的识别。

进一步的，步骤S1和步骤S2之间还包括：调节位移计的镜头的视场参数，以使镜头的画面中最多包含两个竖线。

由上述描述可知，通过调节位移计的镜头的视场参数，以使镜头的画面中最多包含两个竖线，不仅可提高识别效率，而且能够提高识别精度。

进一步的，步骤S2还包括：

将拍摄得到的第一图片数据进行边缘裁剪操作，保留画面中具有刻度标识的部分，得到新的第一图片数据。

由上述描述可知，通过边缘裁剪操作，可进一步提高识别效率，以适用于高速运动中的物体识别。

进一步的，步骤S2还包括：

对新的第一图片数据依次进行灰度转换处理、高斯模糊处理和二值化转换处理，得到处理后的第一图片数据。

由上述描述可知，通过上述操作，有助于后续识别。

进一步的，步骤S2还包括：

调节新的第一图片数据的大小至预设值。

由上述描述可知，通过上述操作，有助于后续识别。

进一步的，步骤S3具体为：

通过KNN分类器从步骤S2得到的第一图片数据中按照刻度标识方向依次识别出所有的数字标识。

由上述描述可知，通过KNN分类器事先存储数字标识的对比事例，能够快速且精确的识别出第一图片数据中的所有数字标识。

进一步的，步骤S4中距离数据的计量方法为：

计算竖线中心点至数字标识之间的像素点数，作为所述距离数据。

由上述描述可知，通过上述操作，能够计算出竖线中心点至数字标识之间实际距离。

进一步的，步骤S2具体为：

当位移计的镜头视场朝向具有刻度标识的移动物体时，拍摄得到两张以上连续的第一图片数据；

步骤S3具体为：

从步骤S2得到的两张以上连续的第一图片数据中分别按照刻度标识方向依次识别出所有的数字标识；

步骤S4具体为：

以所述数字标识作为中心位置，分别识别出步骤S2得到的两张以上连续的第一图片数据中的竖线在所述数字标识的方位数据和距离数据；

步骤S5具体为：

分别根据所述数字标识以及所述竖线在所述数字标识的方位数据和距离数据，得到实际计量值；若当前的第一图片数据中的所述竖线位于两组所述数字标识之间，则通过两张以上连续的第一图片数据分析所述移动物体的移动方向，根据所述移动方向和当前的所述第一图片数据的前后两张第一图片数据的实际计量值综合分析出当前的所述第一图片数据的实际计量值。

由上述描述可知，通过上述操作，能够在数字标识有可能不完整的情况下识别出准确的数字标识。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述的方法。

请参照图1至图6，本发明的实施例一为：

如图1，本发明提供的一种基于视频的位移计的计量方法，包括以下步骤：

S1、在移动物体上沿移动方向设置刻度标识，所述刻度标识由相互间隔交错设置的数字和竖线组成；

在本实施例中，刻度线的样式如图2，要求刻度线的高度明显高于数字的高度，数字的宽度远宽于刻度线的宽度；其中数字代表左边刻度线的位置；竖线间刻度差标识为X；如图2，X＝5cm，X可以随运动物体离画面的远近进行调整。

为加快计算速度，调节位移计的镜头的视场参数，与刻度线间隔匹配，以使镜头的画面中最多包含两个竖线。具体的，视场参数如广角参数、焦距参数等。

S2、当位移计的镜头视场朝向具有刻度标识的移动物体时，拍摄得到第一图片数据；

将拍摄得到的第一图片数据进行边缘裁剪操作，保留画面中具有刻度标识的部分，得到新的第一图片数据。通过边缘裁剪操作，可进一步提高识别效率，以适用于高速运动中的物体识别。具体是将拍摄得到的第一图片数据的上下两边进行边缘裁剪，保留画面中具有刻度标识的部分。

裁剪后，对新的第一图片数据依次进行灰度转换处理、高斯模糊处理和二值化转换处理，得到处理后的第一图片数据。

灰度转换处理为把RGB图片转换成灰度图；高斯模糊处理为把灰度图变为模糊灰度图；二值化转换处理为把图像变为黑白图。

接着，调节新的第一图片数据的大小至预设值。即找到符合要求的刻度线和数字contour，要求contour的面积大于一个参数，比如30；对contour按从左到右的位置进行排序。

S3、通过KNN分类器从步骤S2得到的第一图片数据中按照刻度标识方向依次识别出所有的数字标识。KNN分类器事先存储数字标识的对比事例，能够快速且精确的识别出第一图片数据中的所有数字标识。即用KNN分类器找出当前图片是0到9哪一个；

即数字分类部分：

对于每一个contour，框出其中的数字，调整框出的图片大小到合适；

用KNN分类器找出当前图片是0到9哪一个；

计算当前的刻度值，并判断当前物体移动的方向；根据移动方向可以预判下一个出现的数字。

S4、以所述数字标识作为中心位置，识别出步骤S2得到的第一图片数据中的竖线在所述数字标识的方位数据和距离数据；

步骤S4中距离数据的计量方法为：

计算竖线中心点至数字标识之间的水平像素点数，作为所述距离数据。

S5、根据所述数字标识以及所述竖线在所述数字标识的方位数据和距离数据，得到实际计量值。

即实际位移计算部分：

在被测物体离镜头距离固定的情况下，每个像素点代表的实际物体尺寸固定；从而可以利用中心点离刻度线的像素数判断中心点实际刻度；

画面中刻度线离中心点距离，由于镜头畸变影响会有误差，通过标定的方式进行微调；

利用算法分类得出的刻度值；

刻度线在画面中出现的位置是在画面左右中点的左边还是右边判断计算实际刻度线偏离中心点的位移；

如图3所示，竖线在中点的左边，计算中点离左边的竖线中心点位置的水平像素点数；

如图4所示，竖线在中点的右边，计算中点离右边竖线中点位置的水平像素点数；

如图5所示，如果竖线在中点左右两边都有，计算中点离左边竖线中点位置的像素点数；

如图6所示，如果竖线在中心点附近，根据上一帧数字和运动方向综合判断。

进一步的，步骤S2具体为：

当位移计的镜头视场朝向具有刻度标识的移动物体时，拍摄得到两张以上连续的第一图片数据；

步骤S3具体为：

从步骤S2得到的两张以上连续的第一图片数据中分别按照刻度标识方向依次识别出所有的数字标识；

步骤S4具体为：

以所述数字标识作为中心位置，分别识别出步骤S2得到的两张以上连续的第一图片数据中的竖线在所述数字标识的方位数据和距离数据；

步骤S5具体为：

分别根据所述数字标识以及所述竖线在所述数字标识的方位数据和距离数据，得到实际计量值；若当前的第一图片数据中的所述竖线位于两组所述数字标识之间，则通过两张以上连续的第一图片数据分析所述移动物体的移动方向，根据所述移动方向和当前的所述第一图片数据的前后两张第一图片数据的实际计量值综合分析出当前的所述第一图片数据的实际计量值。

通过上述操作，能够在数字标识有可能不完整的情况下识别出准确的数字标识。根据移动方向可以预判下一个出现的数字。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述的方法。

通过实际检测，本方案的检测识别速度可在10ms内完成，可适用于高速运动中的物体。

综上所述，本发明提供的一种基于视频的位移计的计量方法及存储介质，通过在移动物体上沿移动方向设置刻度标识，所述刻度标识由相互间隔交错设置的数字和竖线组成；并通过位移计的镜头视场朝向具有刻度标识的移动物体拍摄得到第一图片数据；从第一图片数据中按照刻度标识方向依次识别出所有的数字标识以及；以所述数字标识作为中心位置，识别出第一图片数据中的竖线在所述数字标识的方位数据和距离数据，最后根据所述数字标识以及所述竖线在所述数字标识的方位数据和距离数据，得到实际计量值，从而实现基于视频的位移计的计量方法，本方案可适用于对运动中的物体实时位置的识别。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。