1.基于二维码匹配与图像识别的指针式仪表识别方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1)利用基于二维码匹配的图像采集方法采集仪表设备的状态图像I1，同时获取二维码中存储的仪表设备量程范围，具体包括以下步骤：a1)开始巡检任务前，在各个仪表设备的仪表上方边沿处张贴二维码，二维码与仪表设备的仪表表盘表面平行，且二维码的底部边界水平设置并与仪表相切；

a2)开始巡检任务后，通过巡检机器人搭载自动变焦的摄像头对每个仪表设备进行状态图像I1的采集；当二维码在采集的状态图像中并能识别时保存采集的状态图像，否则改变拍摄位置对采集失败的仪表设备重新采集图像；通过识别状态图像中的二维码，从而读取二维码中存储的当前仪表设备的量程范围；

2)定位图像中的二维码，根据二维码的倾斜角度对图像进行倾斜校正并去除图像中的背景干扰，具体包括以下步骤：b1)将状态图像I1进行二值化处理，并寻找二值化图像中嵌套层数大于2的轮廓，从而得到二维码上的三个轮廓，每个轮廓的中心作为二维码的一个定位点；选择二维码的左上角及右上角两个定位点，然后计算这两个定位点的坐标；

b2)计算连接两定位点的连线斜率，得到二维码的倾斜角S1，将状态图像I1旋转S1(倾斜角S1为正时顺时针旋转，为负时逆时针旋转)，得到校正后的仪表设备状态图像I2；

b3)在状态图像I2中，量出二维码的实际宽度w1、仪表的实际宽度w2以及仪表的实际高度h2,并根据左上角及右上角两个定位点的坐标计算该两个定位点在状态图像I2中所占的宽度d0；

b4)将状态图像I2进行二值化处理，并寻找二值化图像中嵌套层数大于2的轮廓，从而得到二维码上的三个轮廓，每个轮廓的中心作为二维码的一个定位点；选择二维码的左上角及右上角两个定位点，然后计算这两个定位点的坐标；根据状态图像I2的二值化图像中的三个定位点坐标以及步骤b3)得到的w1、w2、d0、h2,计算状态图像I2中仪表外接矩形区域的宽d1＝w2*d0/w1，高d2＝h2*d0/w1；通过感兴趣区域(Region of interest,ROI)提取算法将仪表从状态图像I2中分割出来，得到仪表表盘所在的最小区域图像I3；

3)提取仪表表盘中的最大刻度刻度线、最小刻度刻度线以及指针，并根据指针旋转角度及二维码中存储的仪表的量程范围得到最终的指针读数，具体包括以下步骤：c1)量出仪表表盘的实际半径长度r，并计算要提取的表盘区域半径R＝r×d0/w1，然后通过hough变换(霍夫变换)检测圆的方法检测最小区域图像I3中的圆，在得到的所有圆中，取圆的半径与R的差值最小的圆，则该圆的圆心即为表盘圆心，该圆的半径即为表盘的半径，根据得到的圆心位置及半径长度，将最小区域图像I3中的表盘提取出来，得到表盘图像I4；

c2)指针识别；将提取到的表盘图像I4进行二值化处理，得到二值化结果图I5，并将二值化结果图I5通过骨架抽取算法进行图像细化，在细化后的图像中通过hough变换(霍夫变换)来检测直线；计算检测到的各直线的长度与表盘半径的差值d，最小的d值对应的直线L即为指针；

c3)确定最大、最小刻度的刻度线位置；将二值化结果图I5中小于R/4及大于3R/4的区域去除，得到只含有刻度线的刻度线图像；然后，通过连通域组件标记算法找到刻度线图像中所有的连通域，并对每个连通域进行标记；遍历各连通域并计算各连通域的几何中心坐标；最后计算各连通域几何中心与仪表表盘圆心所成直线的斜率；当某个连通域的几何中心坐标的y轴值小于仪表表盘圆心的y轴值，且该连通域的几何中心坐标与仪表表盘圆心所成直线的斜率比其余连通域的几何中心坐标与仪表表盘圆心所成直线的斜率都大时，则该连通域所在位置为最小刻度值的刻度线位置，其中，y轴正向竖直朝上，x轴正向水平朝右；

当某个连通域的几何中心坐标的y轴值小于仪表表盘圆心的y轴值，且该连通域的几何中心坐标与仪表表盘圆心所成直线的斜率比其余连通域的几何中心坐标与仪表表盘圆心所成直线的斜率都小时，则该连通域所在位置为最大刻度值的刻度线位置；

c4)采用角度法对仪表进行读数识别，具体包括以下步骤：

(1)获取二维码中存储的仪表的量程范围N；

(2)根据步骤c3)得到的最大、最小刻度值所在的刻度线位置，连接最小刻度值的刻度线与仪表表盘圆心以及最大刻度值的刻度线与仪表表盘圆心,分别得到直线L1与直线L2，然后计算L1与L2之间的夹角φ；

(3)计算直线L1与指针所在直线L之间的夹角θ，根据角度法计算仪表表盘读数h：