指针式仪表具备结构简单和成本低的特点,且指针摆动能形象的表示出数据变化,被广泛应用于工厂仪器、交通工具中。随着自动化水平的提高,通过机器视觉的手段对指针式仪表进行读数识别将会是必然趋势。因此,研究如何提高指针式仪表读数识别算法的准确性、鲁棒性以及适用性,具有十分重要的理论和实际意义。本文针对现有算法对表盘区域定位效果不佳,诸多参数需根据使用时的场景人为选定,指针在图像上的投影偏离实际位置造成读数误差等问题,设计了一个包含表盘区域定位、表盘预处理、指针提取及直线检测、指针针尖重定位和读数计算的完整的指针式仪表读数识别算法。本文主要研究内容如下:（1）研究了表盘和起止刻度定位的方法,提出一种基于表盘和起止刻度定位的仪表读数识别算法。首先,针对在复杂环境下表盘区域定位效率低、鲁棒性差的问题,自主构建指针式仪表数据集,改进了YOLOv3模型使其在对表盘区域和数字区域准确定位的同时准确判断其所属类别。然后,通过计算比较数字位置与主刻度线重心之间的位置关系,对任意姿态的仪表图像中起止刻度位置的实现准确定位,避免读数时对人工标定的固定刻度位置的依赖。最后,根据起止刻度和指针针尖位置的关系,计算仪表读数。（2）研究了表盘图像预处理和指针提取及直线检测的方法,获取读数需要的针尖位置。首先,在表盘区域对图像进行灰度化、去噪、增强处理,突出仪表指针和刻度特征信息。接着,根据仪表分类结果自适应的设定指针检测相关参数,采用阈值分割实现对指针区域的提取。最后,通过Canny边缘检测、角度与参数约束优化的Hough变换实现对指针直线的稳定检测,从而确定指针针尖位置。（3）研究了通过指针针尖重定位完成仪表读数校正的方法。为解决投影成像造成指针式仪表读数的误差问题,提出一种基于双目立体视觉的指针式仪表读数校正算法。首先使用标定的双目相机采集指针式仪表图像,通过立体校正使左右图像在水平方向对齐;然后,在左右图像的数字区域提取SIFT特征点并完成匹配;最后,根据三对匹配点的三维信息构建表盘平面,将针尖点在平面上重定位。通过搭建双目视觉系统进行算法测试。实验结果表明,算法对表盘定位及分类的正检率达到97.5%,在此基础上提取指针针尖并完成针尖重定位,由于投影成像引起的读数误差降低了60%以上,实现了指针式仪表读数的准确识别。