随着工业自动化生产、智能化仪器以及智能小区的发展,自动读表和远程抄表已经成为当前的一个应用及研究热点。本文的基于图像识别的表盘读数系统是一种通过摄像方式获得仪表表盘图像信息,并通过图像处理与模式识别技术自动获取仪表示值的系统。本文以水表为具体研究对象,研究成果对其他机械式仪表示值的自动读数同样具有重要意义。本文分析了仪表自动读数的现状以及发展趋势,针对摄像直读式自动抄表系统的研究给出了系统的硬件实现和软件平台。在图像采集方面,首先利用模拟摄像头输出水表表盘的模拟图像,再利用微处理器控制视频解码器获取水表表盘的数字图像。从字轮识别与指针识别两个角度出发,利用图像处理技术对表盘图像进行预处理,并通过模式识别技术得到水表读数。在字轮读数算法研究过程中,综合运用了边缘检测、数学形态学处理、投影法以及快速Fourier变换方法完成了随机角度倾斜的水表字轮的定位;并且在模板匹配法的基础上提出了基于灰度图像的模板匹配方法,实现了整字符和半字符的识别。在指针读数算法研究过程中,综合运用了LRCD变换、形态学处理以及p-分位法,分两步来完成水表的指针定位,并且采用简单的投影法结合表盘结构特征确定指针的读数。并且通过试验验证了本文所提出算法的有效性。本文在仪表读数自动判读算法的研究过程中,主要在字轮定位方法和字符识别方法两方面进行了一定的改进和创新。(1)在所获取的表盘图像出现随机角度倾斜的情况下,对图像进行倾斜校正并准确定位字轮与指针区域。(2)采用基于灰度图像的模板匹配算法进行字轮读数判读,在保证整字符有效判读的同时提高半字符的识别率,并且在一定程度上克服了光斑对字符识别的影响。