Эта проблема может быть гораздо сложнее, чем вы думаете. Как правило, люди используют OpenCV для обработки изображений / распознавания образов. В документации доступно множество отличных учебных пособий по Python
По сути, ваша проблема в том, чтобы определить угол поворота иглы. Затем оттуда вы можете рассчитать, какое давление. Если вам повезет, вы можете найти иглу с помощью функции «Обнаружение + гомография», а затем рассчитать угол. Но у меня есть сомнения, что этот вид изображения приводит к обнаружению признаков.
Шаблон соответствия сможет найти иглу, но он очень чувствителен к вращению, поэтому вам нужно будет генерировать большое количество шаблонов с разными углами иглы, а затем просматривать все ваши шаблоны каждый раз, когда вы хотите давление чтение.
Вполне возможно, быстрее, дешевле и проще использовать электронный манометр для измерения давления. Есть несколько способов получить вывод вашего электронного датчика в Python. Некоторые датчики могут быть подключены к сети. Некоторые могут общаться как последовательный порт с RS232 / 422 или USB.
Если вы можете найти датчик с цифровым дисплеем, было бы более просто выполнить какое-либо сопоставление OCR / Template Matching для считывания дисплея с камеры.
Edit:
@ Комментарий Джереми Арсено побудил меня подумать о другом решении. Если вы сосредоточены в основном на обнаружении, когда стрелка пересекает порог, вы можете искать передний край циферблата. И вы могли бы посмотреть больше на центр циферблата, где нет индикаторов.
Этот тип изображения действительно легко конвертируется в Thresholding в черно-белое. Циферблат черный, а фон (по крайней мере, к центру) белый. После того, как вы сделаете морфологию и порог своего изображения, вы можете искать черные пиксели циферблата. Соответствие шаблону не требуется. Картинки ниже иллюстрируют некоторые идеи. Первая картинка - это ваше изображение с чёрно-белым изображением. Начальное изображение было очень чистым, но если вы берете с камеры, вам, вероятно, придется сделать морфологию Blurring перед тем, как установить порог, чтобы не получить паразитные черные пиксели там, где они вам не нужны. Второе изображение имеет наложенный круг, где вы можете искать черные пиксели. Вы можете найти передний и задний фронт, а также среднее значение, чтобы получить достаточно точное значение центра.
Еще некоторые подробности реализации / псевдокод. Для компьютерных изображений источник обычно находится в верхнем левом углу, а + y идет вниз. Кроме того, я определил увеличение угла тета с увеличением давления. Параметрическое уравнение для круга:
x = x0 - r*cos(theta + theta0)
y = y0 - r*sin(theta + theta0)
theta0 - это угол смещения, который дает нулевое давление (около -45 градусов для показанного манометра. Метод грубой силы для поиска иглы состоит в том, чтобы начать сметать угол с нуля и увеличивать, пока не найдете черный пиксель в точке x, y. Затем продолжайте увеличиваться, пока не найдете белый пиксель в точке x, y. Среднее из двух углов дает вам центр иглы, и вы сможете рассчитать давление.