指针式仪表自动读数与识别(六)：指针定位

序

指针定位作为仪表识别读数识别的重中之重，其定位是否准确直接决定了最终的读数，因此，需要重点分析一下。本文首先介绍一下Hough直线检测的原理及不足之处，然后使用两种新的方法来定位指针：一种是环向模板匹配法(CTM)，另一种是径向灰度求和法(RGS)，并通过测试来验证其准确性。

Hough直线检测原理

Hough直线检测的核心思想是：将在图像空间中的直线检测问题转换到参数空间中对点的检测问题，通过在参数空间里寻找峰值来确定直线。即，对于图像上的任意一点，计算经过该点的直线的可能的斜率(k)和截距(b)，当遍历完所有图像上的点后，对k-b进行统计，选出出现次数最多的k-b，有了斜率和截距后就可以确定一条直线。但是由于直角坐标系中垂直x轴方向的直线的斜率不存在，因此需要转化为极坐标系来计算。

其原理如下：
对于直角坐标系中的任意一点A(x,y)，经过点A的直线满足：

y=kx+b

那么在X-Y平面过点**A(x_0,y_0)**的直线簇可以表示为：

y_0=kx_0+b

则为了确定唯一的k值和b值，将其转化为参数空间ρ-θ，在极坐标系中表示为

ρ=x_0×cos⁡θ+y_0×sin⁡θ

则经过点**(x_0,y_0)的所有可能直线在ρ-θ平面内可用一条曲线表示，图像上的每一个点的所有可能直在ρ-θ**平面内就是一个曲线簇,如下图：

理论上，一个点对应无数条直线，但在实际应用中，必须限定直线