基于机器视觉的表具走字识别技术研究

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:cyanh77
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在当前的表具校验和人工抄表过程中,往往采用人工判读的方式,不仅工作量巨大,而且不便于管理,所以迫切需要研制出一种能够快速、准确、稳定的全自动表具检定台。随着计算机技术和机器视觉技术的不断发展,使得表具读数的自动识别成为可能。本文将利用图像处理技术提取表盘数字和指针区域,并利用有效算法识别出表具读数,实现表具读数的智能化处理。本文的主要工作包括:(1)表盘图像的定位:采用了基于边缘的表盘粗定位方法,先利用canny边缘检测算子对图像进行边缘检测,利用形态学运算和连通域法去除干扰,得到表盘连通域,根据连通域结构特征,得到表盘中心和表盘半径,快速定位出表盘图像。(2)数字字符的提取与识别:采用了基于字轮边框的直线检测方法进行表盘校正,字轮区域定位与表盘校正同时进行。在粗定位字轮区域后,通过Hough变换检测字轮边框直线得到表盘倾斜角度,利用仿射变换对图像旋转校正,之后再利用积分投影法得到字轮区域。在读数识别部分,对整字符采用基于骨架特征的分类识别方法,对半字符采用基于特征点的模板匹配方法,结合待识别上下半字长度截取半字模板,提取半字图像和半字模板图像的13个统计特征,计算图像特征向量之间的欧氏距离,距离最小的模板即为识别的结果。(3)指针的检测与识别:采用色差变换法提取指针图像,利用形态学对指针图像去噪。利用子表盘连通域性质得到指针回转中心,采用基于三角形的模板匹配法检测指针指示方向,最后根据模板序列号和指针的关联读数读出指针读数。最后,使用matlab编程设计了GUI界面,展示了表具读数自动识别的过程和结果,验证了算法的可行性和正确性。
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