基于关键点检测的指针仪表读数算法

作者：宫倩; 别必龙; 范新南; 史朋飞; 黄伟盛; 辛元雪

来源：电子测量与仪器学报, 2023, 37(03): 66-73.

DOI：10.13382/j.jemi.B2205943

• 深度学习
• 关键点检测
• 指针仪表读数
• 角度法

通过摄像头实现指针式仪表自动读数时易受复杂环境、摄像头不同角度等因素影响，而且在实际的应用中难以均衡检测速度和检测精度，为此，文章提出一种基于关键点检测的指针仪表读数算法。以ResNet18为主干网络，摒弃了最后两个阶段的残差块以及之后的全连接层，并针对指针仪表表盘的特点设计了一个轻量级特征融合网络，同时引入提高模型性能的姿态修正机(pose refine machine, PRM)。最后利用得到的表盘圆心、零刻度线、当前指针刻度3个关键点信息，通过角度法完成读数计算。实验结果表明，本文算法读数误差仅为0.506%,速度可达53 fps,相比于传统算法具有较高的精确度；相比于其他同类算法，在拥有更少参数量与运算复杂度的情况下，仍能实现对指针关键点的高准确度预测，充分证明所提算法的有效性。

• 单位
  河海大学; 宁波市轨道交通集团有限公司