指针式仪表自动读数与识别(四)：非圆形表盘定位_指针式仪表盘分类

基于RSCD的非圆形表盘定位

非圆形表盘外观一般为方形，常见于电流表和电压表。这些仪表没有明显的圆形表盘，因此无法通过直接Hough圆检测来定位表盘圆。观察仪表特点，可以发现虽然表盘不是圆形，但是表盘上的刻度均在同一个圆弧上，所以可以通过刻度线所在圆弧来确定圆弧所在圆的圆心和半径。检测方法可以使用Hough变换和RSCD。
理论上，Hough变换可以检测任意形状的目标，所以也可以检测圆弧，但是由于圆弧特征不明显，没有足够多的特征点来确定圆心，故选择RSCD来进行圆弧检测。
基于RSCD检测圆弧的主要步骤如下：
(1) 预处理图像
对图像进行预处理操作，这些操作包括：缩放图像减小运算量、灰度化图像、中值滤波去除较验噪声、高斯滤波平滑图像等。
(2) 计算图像纵向梯度
由于圆弧特征不明显，易受其他线条的干扰，且考虑到仪表方向一般为向上，因此，通过计算图像的纵向梯度来减小或消除噪声影响，提高圆弧特征在图像中的权重。
(3) 二值化
对纵向梯度图像进行二值化操作。
(4) 轮廓提取
对二值化后的图像提取轮廓，这些轮廓数据将用于计算刻度圆弧所在圆。
(5) RSCD还原圆弧所在圆
由于RSCD是随机的从轮廓上选取三个点来作为一个可能圆，并通过一个密度区域来确定圆心，所以，圆弧的断裂、少许错位并不影响最终定位结果(在人眼误差范围内)。

下图是非圆形表盘定位的过程：