CN112101112B - 一种手表时间的视觉识别方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种手表时间的视觉识别方法及系统。所述视觉识别方法包括如下步骤：步骤S1、在用于放置手表的由透光材料制成的托盘上固定分别代表X轴和Y轴的第一定位条和第二定位条，所述第一定位条和所述第二定位条垂直连接；步骤S2、将手表以表盘朝上的方式放置在所述托盘上，并使所述第一对位部和所述第二对位部分别贴合所述第一定位条和所述第二定位条；步骤S3、布置在托盘正上方的摄像模块获取手表的正面图像，并将所述正面图像发送至与所述摄像模块信号连接的处理模块；步骤S4、所述处理模块识别所述正面图像中的时针、分针、秒针以及时针、分针、秒针的位置，从而识别所述手表的时间。所述视觉识别方法具有基准稳定、识别率高、兼容性好的优点。

Description

一种手表时间的视觉识别方法及系统

技术领域

发明涉及手表制造技术领域，具体涉及一种手表时间的视觉识别方法及系统。

背景技术

复合手表集成了传统的机械表和新兴的智能手表的优点，即将智能模组植入机械表中，对手表对应的手机应用App通过蓝牙下发时间信息给智能模组，智能模组通过马达控制转子转动以调节时针和分针，实现机械手表智能化。

由于复合手表要将机械手表和智能模组结合，对机芯、组装等方面要求很高，组装完成后经常出现表针走时不准确，偏差较大的情况，为防止这种不合格产品流入市场，影响用户体验，需要对手表走时精度进行检测。

在对手表走时精度进行检测的过程中，我需要对手表的当前的时针、分针和秒针位置进行识别，当前的方式是直接通过镜头抓取手表正面图片后通过表针的特征识别出时针、分针和秒针，通过手表的外形确定手表的中心及12H 位基准(即表盘中12点的位置)。目前的问题在于：1)对时针、秒针、分针的区分经常出错；2)对不同款式的手表的兼容性差，手表表盘、表针等发生形状、颜色等变化时，识别率大幅下降或不能识别；3)定位基准不稳定，准确性低，造成测试结果一致性和准确度低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基准稳定、识别率高、兼容性好的手表时间的视觉识别方法。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种视觉识别系统，通过所述视觉识别系统实现上述视觉识别方法，以对不同款式的手表的视觉进行准确的识别。

为解决上述技术问题，发明所采用的技术方案是提供一种手表时间的视觉识别方法，所述手表包括表壳和内置于所述表壳内部的表盘，所述表壳的外侧具有与所述表盘的12时位置对应第一对位部和与所述表盘的3时位置对应的第二对位部；所述视觉识别方法包括如下步骤：

步骤S1、在用于放置手表的由透光材料制成的托盘上固定分别代表X轴和Y轴的第一定位条和第二定位条，所述第一定位条和所述第二定位条垂直连接；

步骤S2、将手表以表盘朝上的方式放置在所述托盘上，并使所述第一对位部和所述第二对位部分别贴合所述第一定位条和所述第二定位条；

步骤S3、布置在托盘正上方的摄像模块获取手表的正面图像，并将所述正面图像发送至与所述摄像模块信号连接的处理模块；

步骤S4、所述处理模块识别所述正面图像中的时针、分针、秒针以及时针、分针、秒针的位置，从而识别所述手表的时间。

本发明提供的手表时间的视觉识别方法中，所述处理模块内预先存储有所述手表的时针、分针和秒针的外形特征标准值；所述步骤S4包括如下步骤：

步骤S41、识别所述正面图像中的表针；

步骤S43、分别对每一个表针进行描绘得到的每一个表针的外形特征识别值；

步骤S44、将每一个表针的外形特征识别值分别与对应所述手表的表针的时针、分针、秒针的外形特征标准值进行比对，外形特征识别值与时针的外形特征标准值相匹配的表针判定为手表的时针，外形特征识别值与分针的外形特征标准值相匹配的表针判定为手表的分针，外形特征识别值与秒针的外形特征标准值相匹配的表针判定为手表的秒针。

本发明提供的手表时间的视觉识别方法中，所述外形特征标准值包括表针长度标准值、表针宽度标准值以及表针轮廓标准值；所述外形特征识别值包括表针长度识别值、表针宽度识别值以及表针轮廓识别值；所述处理模块通过多点曲线拟合的方式对表针的轮廓进行识别以得到各个表针的表针轮廓识别值。

本发明提供的手表时间的视觉识别方法中，所述步骤S4还包括如下步骤：

步骤S42、分析识别出的表针的数量；若表针的数量为三，则进行步骤 S42；若表针的数量不为三，则判断本次识别失败，并跳转至步骤S41。

本发明提供的手表时间的视觉识别方法中，所述步骤S4还包括如下步骤：

步骤S45、分析识别出的时针的长度是否为三个表针中最短的表针以及识别出的秒针的宽度是否为三个表针中最窄的表针；若是，则确认识别无误；若否则判断识别有误，并跳转至步骤S41。

本发明提供的手表时间的视觉识别方法中，所述步骤S4还包括如下步骤：

步骤S46、识别出所述正面图像中的表盘的3时位置，以表盘的3时位置为基准分别确认识别出的三个表针的位置。

本发明提供的手表时间的视觉识别方法中，所述视觉识别方法还包括在所述步骤S2和所述步骤S3之间实施的步骤SA；

步骤SA、布置在托盘上方的上发光模块和布置在托盘下方的下发光模块朝向所述托盘上的手表照射光线。

为解决上述的另一个技术问题，发明所采用的技术方案提供是一种手表时间的视觉识别系统，所述手表包括表壳和内置于所述表壳内部的表盘，所述表壳的外侧具有与所述表盘的12时位置对应第一对位部和与所述表盘的3时位置对应的第二对位部；所述视觉识别系统包括：

用于放置手表的由透光材料制成的托盘，所述托盘上固定有分别代表X 轴和Y轴的第一定位条和第二定位条，所述第一定位条和所述第二定位条垂直连接；

布置在托盘正上方的摄像模块；

与所述摄像模块信号连接的处理模块；

所述摄像模块用于获取放置在所述托盘上的手表的正面图像，并将所述正面图像发送至所述处理模块；

所述处理模块用于识别所述正面图像中的时针、分针、秒针以及时针、分针、秒针的位置，从而识别所述手表的时间。

本发明提供的手表时间的视觉识别系统中，所述视觉识别系统还包括上发光模块和下发光模块；所述上发光模块布置在所述摄像模块与所述托盘之间；所述下发光模块布置在所述托盘的下方；所述上发光模块和所述下发光模块均用于朝向所述托盘上的手表照射光线。

本发明提供的手表时间的视觉识别系统中，所述上发光模块的中部具有通孔，所述摄像模块对准所述上发光模块的通孔。

本发明提供的手表时间的视觉识别系统中，所述摄像模块为高清摄像头，所述处理模块为计算机。

实施发明可以达到以下有益效果：

1、在本发明的视觉识别方法中，将手表放置所述托盘上时，使用分别代表X轴和Y轴的第一定位条和第二定位条进行定位，将手表以表盘朝上的方式放置在所述托盘上，并使所述第一对位部和所述第二对位部分别贴合所述第一定位条和所述第二定位条，从而对手表的位置和角度进行定位，如此降低了表针及其位置的识别难度，同时，有利于识别准确率的提高。

2、在本发明的视觉识别方法中，所述处理模块通过多点曲线拟合的方式对表针的轮廓进行识别以得到各个表针的表针轮廓识别值，使得所述视觉识别方法可以对表针的外形轮廓为弧形、异形的款式的手表进行时间识别，即使得所述视觉识别方法的兼容性高。

3、在本发明的视觉识别方法中，结合秒针最窄、时针最短的特征进行时针、分针和秒针的区分，提高手表时间识别的准确率。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：

图1为本发明实施例一提供的视觉识别方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例二提供的视觉识别系统的结构示意图；

图3为适用于本发明的手表的结构示意图。

具体实施方式中的附图标号说明：

摄像模块	1	托盘	3
				处理模块	6	上发光模块	2
下发光模块	5	支架	7
				手表	8	第一定位条	41
第二定位条	42	第一对位部	82
				第二对位部	83

具体实施方式

为了便于理解发明，下面将参照相关附图对发明进行更全面的描述。附图中给出了发明的典型实施例。但是，发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制发明。

本说明书中使用的“第一”、“第二”等包含序数的术语可用于说明各种构成要素，但是这些构成要素不受这些术语的限定。使用这些术语的目的仅在于将一个构成要素区别于其他构成要素。例如，在不脱离发明的权利范围的前提下，第一构成要素可被命名为第二构成要素，类似地，第二构成要素也可以被命名为第一构成要素。

实施例一

本实施提供了一种基准稳定、识别率高、兼容性好的手表8时间的视觉识别方法。

首先要说明的是，适用于本发明的所述手表8包括表壳和内置于所述表壳内部的表盘，所述表壳的外侧具有与所述表盘的12时位置对应第一对位部82 和与所述表盘的3时位置对应的第二对位部83。

本实施例中，所述第一对位部82为一对块状的连接于所述表壳外侧的壳耳(参见图3)，所述表盘的12时位置恰好位于一对所述壳耳的正中间，即表盘的12时位置与一对所述壳耳的中心的连线与X轴垂直。所述第二对位部83 为连接于所述表壳外侧的柄头(参见图3)，所述表盘的3时位置恰好对准所述柄头，即表盘的3时位置与所述柄头的连线与Y轴垂直。

在一些其他的实施例中，所述第一对位部82也可以是一个长条形的连接于所述表壳外侧的壳耳，一个所述壳耳的正中心对准所述表盘的12时位置，即表盘的12时位置与所述壳耳的正中心的连线与X轴垂直。

本实施例中，所述视觉识别方法包括如下步骤：

步骤S1、在用于放置手表8的由透光材料制成的托盘3上固定分别代表 X轴和Y轴的第一定位条41和第二定位条42，所述第一定位条41和所述第二定位条42垂直连接；

步骤S2、将手表8以表盘朝上的方式放置在所述托盘3上，并使所述第一对位部82和所述第二对位部83分别贴合所述第一定位条41和所述第二定位条42；

步骤S3、布置在托盘3正上方的摄像模块1获取手表8的正面图像，并将所述正面图像发送至与所述摄像模块1信号连接的处理模块6；

步骤S4、所述处理模块6识别所述正面图像中的时针、分针、秒针以及时针、分针、秒针的位置，从而识别所述手表8的时间。

在所述步骤S2中，将手表8放置所述托盘3上时，使用分别代表X轴和 Y轴的第一定位条41和第二定位条42进行定位，即将手表8以表盘朝上的方式放置在所述托盘3上，并使所述第一对位部82和所述第二对位部83分别贴合所述第一定位条41和所述第二定位条42。此时，表盘的12时位置与所述第一对位部82的中心的连线与所述第一定位条41垂直，表盘的3时位置与所述第二对位部83的连线与所述第二定位条42垂直。如此，对手表8的位置和角度进行定位，降低了表针及其位置的识别难度，同时，有利于识别准确率的提高。

本实施例中，所述摄像模块1为高清摄像头。

在一些其他的实施例中，所述摄像模块1也可以选用具有拍照和信号传输功能的智能设备，例如，智能手机、平板电脑等。

本实施例中，所述处理模块6为计算机。

本实施例中，所述处理模块6内预先存储有所述手表8的时针、分针和秒针的外形特征标准值。其中，所述外形特征标准值包括表针长度标准值、表针宽度标准值以及表针轮廓标准值。

在一些其他的实施例中，所述外形特征标准值还可以包括表针颜色标准值等等。

本实施例中，所述步骤S4包括如下步骤：

步骤S41、识别所述正面图像中的表针；

步骤S43、分别对每一个表针进行描绘得到的每一个表针的外形特征识别值；

步骤S44、将每一个表针的外形特征识别值分别与对应所述手表8的表针的时针、分针、秒针的外形特征标准值进行比对，外形特征识别值与时针的外形特征标准值相匹配的表针判定为手表8的时针，外形特征识别值与分针的外形特征标准值相匹配的表针判定为手表8的分针，外形特征识别值与秒针的外形特征标准值相匹配的表针判定为手表8的秒针。

应当理解的是，所述外形特征识别值包括表针长度识别值、表针宽度识别值以及表针轮廓识别值。在这里，所述处理模块6通过多点曲线拟合的方式对表针的轮廓进行识别以得到各个表针的表针轮廓识别值，使得所述视觉识别方法可以对表针的外形轮廓为弧形、异形的款式的手表8进行时间识别，即使得所述视觉识别方法的兼容性高。

本实施例中，所述步骤S4还包括如下步骤：

步骤S42、分析识别出的表针的数量；若表针的数量为三，则进行步骤 S42；若表针的数量不为三，则判断本次识别失败，并跳转至步骤S41。也就是说，在识别表针的过程中，如果识别出来的表针数量多于或少于3(如，叠针情况极易导致识别出来的表针数量少于3)，均判定本次测试无效，即本次识别失败，并返回上一步骤进行再次表针识别以确保可以取得有效的识别数据。

本实施例中，所述步骤S4还包括如下步骤：

步骤S45、分析识别出的时针的长度是否为三个表针中最短的表针以及识别出的秒针的宽度是否为三个表针中最窄的表针；若是，则确认识别无误；若否则判断识别有误，并跳转至步骤S41。如此，结合秒针最窄、时针最短的特征进行时针、分针和秒针的区分，提高手表8时间识别的准确率。

本实施例中，所述步骤S4还包括如下步骤：

步骤S46、识别出所述正面图像中的表盘的3时位置，以表盘的3时位置为基准分别确认识别出的三个表针的位置。在这里，通过分析识别出的秒针、分针和时针与表盘的3时位置的相对位置关系来确认秒针、分针和时针的位置及角度，从而确认手表8的时间。

进一步的，所述视觉识别方法还包括在所述步骤S2和所述步骤S3之间实施的步骤SA；

步骤SA、布置在托盘3上方的上发光模块2和布置在托盘3下方的下发光模块5朝向所述托盘3上的手表8照射光线。

本实施例中，所述上发光模块2和所述下发光模块5均可以采用led灯。通过所述上发光模块2和所述下发光模块5为所述摄像模块1进行光的补偿，确保所述摄像模块1可以采集到清晰的手表8的正面图像。

实施例二

本实施例提供了一种视觉识别系统，通过所述视觉识别系统可实现如实施例一所述的视觉识别方法，以对不同款式的手表8的视觉进行准确的识别。

相似的，适用于本实施例的所述手表8包括表壳和内置于所述表壳内部的表盘，所述表壳的外侧具有与所述表盘的12时位置对应第一对位部82和与所述表盘的3时位置对应的第二对位部83。所述第一对位部82为一对块状的连接于所述表壳外侧的壳耳(参见图3)，所述表盘的12时位置恰好位于一对所述壳耳的正中间，即表盘的12时位置与一对所述壳耳的中心的连线与X轴垂直。所述第二对位部83为连接于所述表壳外侧的柄头(参见图3)，所述表盘的3时位置恰好对准所述柄头，即表盘的3时位置与所述柄头的连线与Y轴垂直。

所述视觉识别系统包括摄像模块1、托盘3、处理模块6、上发光模块2 和下发光模块5。其中，所述括摄像模块1、上发光模块2、托盘3、下发光模块5由上而下的安装于支架7上。所述托盘3由透光材料(例如，玻璃)制成，用于放置手表8。所述托盘3上固定有分别代表X轴和Y轴的第一定位条41 和第二定位条42，所述第一定位条41和所述第二定位条42垂直连接。所述摄像模块1布置在托盘3正上方。所述摄像模块1与所述处理模块6之间信号连接。所述摄像模块1用于获取放置在所述托盘3上的手表8的正面图像，并将所述正面图像发送至所述处理模块6；所述处理模块6用于识别所述正面图像中的时针、分针、秒针以及时针、分针、秒针的位置，从而识别所述手表8 的时间。所述上发光模块2布置在所述摄像模块1与所述托盘3之间；所述下发光模块5布置在所述托盘3的下方；所述上发光模块2和所述下发光模块5 均用于朝向所述托盘3上的手表8照射光线。

本实施例中，所述上发光模块2的中部具有通孔，所述摄像模块1对准所述上发光模块2的通孔。具体的，所述上发光模块2包括框架和设置在所述框架上的led灯，所述框架与所述支架7连接，所述框架的中部设有所述通孔。

本实施例中，所述摄像模块1为高清摄像头。

在一些其他的实施例中，所述摄像模块1也可以选用具有拍照和信号传输功能的智能设备，例如，智能手机、平板电脑等。

本实施例中，所述处理模块6为计算机。

本实施例提供的视觉识别系统的使用方法请参见实施例一，这里不再赘述。

综上所述，实施发明可以达到以下有益效果：

1、在本发明的视觉识别方法中，将手表8放置所述托盘3上时，使用分别代表X轴和Y轴的第一定位条41和第二定位条42进行定位，将手表8以表盘朝上的方式放置在所述托盘3上，并使所述第一对位部82和所述第二对位部83分别贴合所述第一定位条41和所述第二定位条42，从而对手表8的位置和角度进行定位，如此降低了表针及其位置的识别难度，同时，有利于识别准确率的提高。

2、在本发明的视觉识别方法中，所述处理模块6通过多点曲线拟合的方式对表针的轮廓进行识别以得到各个表针的表针轮廓识别值，使得所述视觉识别方法可以对表针的外形轮廓为弧形、异形的款式的手表8进行时间识别，即使得所述视觉识别方法的兼容性高。

3、在本发明的视觉识别方法中，结合秒针最窄、时针最短的特征进行时针、分针和秒针的区分，提高手表8时间识别的准确率。

上面结合附图对发明的实施例进行了描述，但是发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在发明的启示下，在不脱离发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于发明的保护之内。

Claims (7)

1.一种手表时间的视觉识别方法，其特征在于，所述手表包括表壳和内置于所述表壳内部的表盘，所述表壳的外侧具有与所述表盘的12时位置对应第一对位部和与所述表盘的3时位置对应的第二对位部；所述视觉识别方法包括如下步骤：

步骤S1、在用于放置手表的由透光材料制成的托盘上固定分别代表X轴和Y轴的第一定位条和第二定位条，所述第一定位条和所述第二定位条垂直连接；

步骤S2、将手表以表盘朝上的方式放置在所述托盘上，并使所述第一对位部和所述第二对位部分别贴合所述第一定位条和所述第二定位条；

步骤S3、布置在托盘正上方的摄像模块获取手表的正面图像，并将所述正面图像发送至与所述摄像模块信号连接的处理模块；所述处理模块内预先存储有所述手表的时针、分针和秒针的外形特征标准值；

步骤S4、所述处理模块识别所述正面图像中的时针、分针、秒针以及时针、分针、秒针的位置，从而识别所述手表的时间；

所述步骤S4包括如下步骤：

步骤S41、识别所述正面图像中的表针；

步骤S43、分别对每一个表针进行描绘得到的每一个表针的外形特征识别值；

步骤S44、将每一个表针的外形特征识别值分别与对应所述手表的表针的时针、分针、秒针的外形特征标准值进行比对，外形特征识别值与时针的外形特征标准值相匹配的表针判定为手表的时针，外形特征识别值与分针的外形特征标准值相匹配的表针判定为手表的分针，外形特征识别值与秒针的外形特征标准值相匹配的表针判定为手表的秒针；

所述外形特征标准值包括表针长度标准值、表针宽度标准值以及表针轮廓标准值；所述外形特征识别值包括表针长度识别值、表针宽度识别值以及表针轮廓识别值；所述处理模块通过多点曲线拟合的方式对表针的轮廓进行识别以得到各个表针的表针轮廓识别值；

所述步骤S4还包括如下步骤：

步骤S42、分析识别出的表针的数量；若表针的数量为三，则进行步骤S42；若表针的数量不为三，则判断本次识别失败，并跳转至步骤S41；

步骤S45、分析识别出的时针的长度是否为三个表针中最短的表针以及识别出的秒针的宽度是否为三个表针中最窄的表针；若是，则确认识别无误；若否则判断识别有误，并跳转至步骤S41。

2.根据权利要求1所述的手表时间的视觉识别方法，其特征在于，所述步骤S4还包括如下步骤：

步骤S46、识别出所述正面图像中的表盘的3时位置，以表盘的3时位置为基准分别确认识别出的三个表针的位置。

3.根据权利要求1所述的手表时间的视觉识别方法，其特征在于，所述视觉识别方法还包括在所述步骤S2和所述步骤S3之间实施的步骤SA；

步骤SA、布置在托盘上方的上发光模块和布置在托盘下方的下发光模块朝向所述托盘上的手表照射光线。

4.一种手表时间的视觉识别系统，用于实施权利要求1-3任一项所述的手表时间的视觉识别方法，其特征在于，所述手表包括表壳和内置于所述表壳内部的表盘，所述表壳的外侧具有与所述表盘的12时位置对应第一对位部和与所述表盘的3时位置对应的第二对位部；所述视觉识别系统包括：

用于放置手表的由透光材料制成的托盘，所述托盘上固定有分别代表X轴和Y轴的第一定位条和第二定位条，所述第一定位条和所述第二定位条垂直连接；

布置在托盘正上方的摄像模块；

与所述摄像模块信号连接的处理模块；

所述摄像模块用于获取放置在所述托盘上的手表的正面图像，并将所述正面图像发送至所述处理模块；

所述处理模块用于识别所述正面图像中的时针、分针、秒针以及时针、分针、秒针的位置，从而识别所述手表的时间。

5.根据权利要求4所述的手表时间的视觉识别系统，其特征在于，所述视觉识别系统还包括上发光模块和下发光模块；所述上发光模块布置在所述摄像模块与所述托盘之间；所述下发光模块布置在所述托盘的下方；所述上发光模块和所述下发光模块均用于朝向所述托盘上的手表照射光线。

6.根据权利要求4所述的手表时间的视觉识别系统，其特征在于，所述上发光模块的中部具有通孔，所述摄像模块对准所述上发光模块的通孔。

7.根据权利要求4所述的手表时间的视觉识别系统，其特征在于，所述摄像模块为高清摄像头，所述处理模块为计算机。