專(zhuān)利名稱(chēng):計(jì)量表字輪圖像的識(shí)別方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及光學(xué)字符自動(dòng)識(shí)別的技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種計(jì)量表(如煤氣表)字輪 圖像的識(shí)別方法。
背景技術(shù):
計(jì)量?jī)x表在投入實(shí)際使用前要進(jìn)行出廠檢測(cè)和計(jì)量檢測(cè),目前主要采用人工檢 測(cè),過(guò)程煩雜,容易出錯(cuò),由于記錄是人工填寫(xiě),出錯(cuò)后難以檢錯(cuò),計(jì)量表具的自動(dòng)化檢測(cè)是 生產(chǎn)廠家和計(jì)量檢測(cè)部門(mén)的發(fā)展要求,目前基于儀表盤(pán)的計(jì)量表具(如水表)的自動(dòng)檢測(cè) 系統(tǒng)已日趨完善,而基于字輪組的計(jì)量表具(如煤氣表)的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)基本上沒(méi)有投入 應(yīng)用,其主要原因是相對(duì)于常用的光學(xué)字符自動(dòng)識(shí)別技術(shù)而言,字輪圖像有它的特殊性,一 是經(jīng)常有上下位置不確定的半字圖像,二是不同表的字體不一致,有時(shí)為了應(yīng)用需要,還有 特殊標(biāo)志,三是不同表具的表面特征不一致,綜合以上原因,造成識(shí)別率不高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種識(shí)別過(guò)程較簡(jiǎn)單、識(shí)別率較高且讀數(shù)較準(zhǔn) 確的計(jì)量表字輪圖像的識(shí)別方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種計(jì)量表字輪圖像的識(shí)別方法,包括如下 步驟A、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中建立與各種計(jì)量表的字輪相對(duì)應(yīng)的擴(kuò)充字庫(kù),該擴(kuò)充字庫(kù)包括各 種計(jì)量表的字輪展開(kāi)圖,且各所述字輪展開(kāi)圖經(jīng)第一歸一化處理;B、通過(guò)圖像采集系統(tǒng)捕 獲被測(cè)計(jì)量表當(dāng)前顯示的字輪圖像并送至計(jì)算機(jī)系統(tǒng),計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)色彩和線(xiàn)條特征在 所述字輪圖像中取出字輪組圖像,然后根據(jù)等寬原則從字輪組圖像中依次分割出各字輪字 符所在的圖像塊,并記錄各圖像塊的前后次序;然后對(duì)各圖像塊進(jìn)行去噪處理和二值化處 理;然后根據(jù)色彩特征,從所述各圖像塊中的最左一列像素開(kāi)始逐列刪除所述字輪字符左 側(cè)的作為空白位置的所有像素列,然后進(jìn)行第二歸一化處理,以使各圖像塊的寬度與所述 經(jīng)第一歸一化處理字輪展開(kāi)圖的寬度一致,以方便通過(guò)掃描方法進(jìn)行比較;C、選擇一與被 測(cè)計(jì)量表相對(duì)應(yīng)的計(jì)量表的所述字輪展開(kāi)圖,然后依次將所述各圖像塊與所述字輪展開(kāi)圖 通過(guò)掃描方法進(jìn)行比較,以得到所述各圖像塊在該字輪展開(kāi)圖中的位置;從而確定各圖像 塊中的字符對(duì)應(yīng)的數(shù)值。D、根據(jù)所述各圖像塊在該字輪展開(kāi)圖中的位置和各圖像塊的前后次序,計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)得出被測(cè)計(jì)量表的計(jì)量結(jié)果,并存入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。進(jìn)一步,所述字輪展開(kāi)圖經(jīng)所述第一歸一化處理后,呈寬為24個(gè)像素、高為500個(gè) 像素的矩形圖像;且所述字輪展開(kāi)圖中的各字符左對(duì)齊,以方便通過(guò)所述掃描方法進(jìn)行比 較。進(jìn)一步,所述各圖像塊經(jīng)所述第二歸一化處理后,呈寬為24個(gè)像素、高為60個(gè)像 素的矩形圖像塊。本發(fā)明具有積極的效果本發(fā)明的計(jì)量表字輪圖像的識(shí)別方法,在基于字輪組的計(jì)量表具(如煤氣表、電度表和水表等)的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中使用,由圖像采集,圖像預(yù)處理, 圖像歸一化處理,圖像建庫(kù)和圖像識(shí)別等五個(gè)過(guò)程完成,基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理,計(jì)算結(jié)果放 入數(shù)據(jù)庫(kù),在實(shí)際使用環(huán)境下具有識(shí)別效率高,讀數(shù)較準(zhǔn)確,識(shí)別流程統(tǒng)一,表具兼容性好, 識(shí)別率高等特點(diǎn)。
圖1為實(shí)施例中實(shí)施計(jì)量表字輪圖像的識(shí)別方法時(shí)獲取的計(jì)量表字輪采集圖;圖 2為實(shí)施例中獲取的待處理的字輪采集圖的樣圖;圖3為實(shí)施例中的計(jì)量表字輪的展開(kāi)圖。
具體實(shí)施例方式見(jiàn)圖1-3,本實(shí)施例的一種計(jì)量表字輪圖像的識(shí)別方法,包括如下步驟A、在計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)中建立與各種計(jì)量表(例如各種型號(hào)的煤氣表、各種型號(hào)的電度表、各種型號(hào)的水 表等)的字輪相對(duì)應(yīng)的擴(kuò)充字庫(kù),該擴(kuò)充字庫(kù)包括各種計(jì)量表的字輪展開(kāi)圖,且各所述字 輪展開(kāi)圖經(jīng)第一歸一化處理;B、通過(guò)圖像采集系統(tǒng)捕獲被測(cè)計(jì)量表當(dāng)前顯示的字輪圖像并 送至計(jì)算機(jī)系統(tǒng),計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)色彩和線(xiàn)條特征在所述字輪圖像中取出字輪組圖像(見(jiàn) 圖1,字輪組設(shè)置在顯示框中,因此根據(jù)字輪組的色彩和顯示框的線(xiàn)條特征,可在所述字輪 圖像中取出字輪組圖像),然后根據(jù)等寬原則從字輪組圖像中依次分割出各字輪字符所在 的圖像塊,并記錄各圖像塊的前后次序;然后對(duì)各圖像塊進(jìn)行去噪處理和二值化處理 ’然 后根據(jù)色彩特征(字輪字符的色彩不同于字輪其余部位的色彩),從所述各圖像塊中的最 左一列像素開(kāi)始逐列刪除所述字輪字符左側(cè)的作為空白位置的所有像素列,從而使各圖像 塊中的字輪字符左對(duì)齊,然后進(jìn)行第二歸一化處理。C、選擇一與被測(cè)計(jì)量表相對(duì)應(yīng)的計(jì)量表的所述字輪展開(kāi)圖,然后依次將所述各圖 像塊與所述字輪展開(kāi)圖通過(guò)掃描方法進(jìn)行比較,以得到所述各圖像塊在該字輪展開(kāi)圖中的 位置;所述掃描方法進(jìn)行比較的過(guò)程是將所述圖像塊與所述字輪展開(kāi)圖進(jìn)行逐行或逐列 像素比較,找出所述圖像塊在所述字輪展開(kāi)圖上最接近的位置,從而判斷出所述圖像塊所 對(duì)應(yīng)的數(shù)值。如圖2,字輪字符為數(shù)字7的下半段和數(shù)字8的上半段,即存在過(guò)渡字符的情 況,只要通過(guò)所述掃描方法,即可判斷出相應(yīng)的數(shù)值,例如為7. 7。D、根據(jù)所述各圖像塊在該字輪展開(kāi)圖中的位置和各圖像塊的前后次序,計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)得出被測(cè)計(jì)量表的計(jì)量結(jié)果,并存入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。見(jiàn)圖1,可得出當(dāng)前被測(cè)計(jì)量 表的計(jì)量結(jié)果為6357.7。所述字輪展開(kāi)圖經(jīng)所述第一歸一化處理后,呈寬為24個(gè)像素、高為500個(gè)像素的 矩形圖像;且所述字輪展開(kāi)圖中的各字符左對(duì)齊。所述各圖像塊經(jīng)所述第二歸一化處理后,呈寬為24個(gè)像素、高為60個(gè)像素的矩形 圖像塊。(也可根據(jù)需要,將字輪展開(kāi)圖和各圖像塊的寬度設(shè)置成其他像素值,例如將字輪 展開(kāi)圖設(shè)定為30x600個(gè)像素,將各圖像塊設(shè)定為30x65個(gè)像素)所述圖像采集系統(tǒng)包括 彩色CCD攝像機(jī)和圖像采集卡;計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用于顯示和采集圖像,實(shí)時(shí)顯示動(dòng)態(tài)圖像,以拍 照方法采集靜態(tài)圖片。攝像機(jī)所采集的圖像中,字符的高度約為40個(gè)像素。字輪的高度約 為70個(gè)像素;其中字符的高度約為40個(gè)像素,相鄰字符的間隔約為10個(gè)像素。攝像機(jī)上 設(shè)有照明裝置,以確保對(duì)環(huán)境光的均勻性及亮度,并使采集到的計(jì)量表圖像應(yīng)清晰可辨,沒(méi)
4有明顯反光點(diǎn),以降低后續(xù)圖像處理去噪的難度。對(duì)所述字輪展開(kāi)圖進(jìn)行第一歸一化處理的具體方法是將字輪展開(kāi)圖設(shè)定為 24x500個(gè)像素,即寬24個(gè)像素,高500個(gè)像素。對(duì)所述對(duì)圖像塊進(jìn)行第二大小歸一處理的具體方法是將字符圖像例表設(shè)定為 24x60個(gè)像素,即寬24個(gè)像素,高60個(gè)像素。建立待測(cè)字輪的擴(kuò)充字庫(kù),待測(cè)字輪擴(kuò)充字庫(kù)類(lèi)似字輪表面的展開(kāi)圖,如圖3,每 一種字輪有一個(gè)對(duì)應(yīng)的庫(kù)文件。連續(xù)采集一個(gè)字輪的連續(xù)多個(gè)圖片,圖片必須覆蓋整個(gè)字 輪展開(kāi)表面,從字符0開(kāi)始,用人工方法選擇圖片填入觀察窗口,從上到下連續(xù)填入并進(jìn)行 手工拼接,形成如圖3的圖片,完成后由專(zhuān)用軟件生成擴(kuò)充字庫(kù),每一種字輪對(duì)應(yīng)一個(gè)字輪 庫(kù),在進(jìn)行字符識(shí)別時(shí)選擇使用。也可專(zhuān)用軟件建庫(kù),具體是連續(xù)采集同一個(gè)字輪的多幅圖像,在觀察窗中手工拼 接,確定后自動(dòng)生成。也可采用通用軟件建庫(kù),即采用與字輪中的數(shù)字相近的字體生成字 輪擴(kuò)充字庫(kù),例表采用D0TUMCHE字體,在軟件VISIO中生成BMP文件,在軟件ACDSEE中編 輯生成所用字庫(kù)。顯然,上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例,而并非是對(duì)本發(fā)明的 實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其 它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā) 明的精神所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
一種計(jì)量表字輪圖像的識(shí)別方法,其特征在于包括如下步驟A、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中建立與各種計(jì)量表的字輪相對(duì)應(yīng)的擴(kuò)充字庫(kù),該擴(kuò)充字庫(kù)包括各種計(jì)量表的字輪展開(kāi)圖,且各所述字輪展開(kāi)圖經(jīng)第一歸一化處理;B、通過(guò)圖像采集系統(tǒng)捕獲被測(cè)計(jì)量表當(dāng)前顯示的字輪圖像并送至計(jì)算機(jī)系統(tǒng),計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)色彩和線(xiàn)條特征在所述字輪圖像中取出字輪組圖像,然后根據(jù)等寬原則從字輪組圖像中依次分割出各字輪字符所在的圖像塊,并記錄各圖像塊的前后次序;然后對(duì)各圖像塊進(jìn)行去噪處理和二值化處理;然后根據(jù)色彩特征,從所述各圖像塊中的最左一列像素開(kāi)始逐列刪除所述字輪字符左側(cè)的作為空白位置的所有像素列,然后進(jìn)行第二歸一化處理;C、選擇一與被測(cè)計(jì)量表相對(duì)應(yīng)的計(jì)量表的所述字輪展開(kāi)圖,然后依次將所述各圖像塊與所述字輪展開(kāi)圖通過(guò)掃描方法進(jìn)行比較,以得到所述各圖像塊在該字輪展開(kāi)圖中的位置;D、根據(jù)所述各圖像塊在該字輪展開(kāi)圖中的位置和各圖像塊的前后次序,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)得出被測(cè)計(jì)量表的計(jì)量結(jié)果,并存入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)量表字輪圖像的識(shí)別方法,其特征在于所述字輪展開(kāi)圖 經(jīng)所述第一歸一化處理后,呈寬為24個(gè)像素、高為500個(gè)像素的矩形圖像;且所述字輪展開(kāi) 圖中的各字符左對(duì)齊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計(jì)量表字輪圖像的識(shí)別方法,其特征在于所述各圖像塊經(jīng) 所述第二歸一化處理后,呈寬為24個(gè)像素、高為60個(gè)像素的矩形圖像塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種計(jì)量表字輪圖像的識(shí)別方法,其包括如下步驟A、建立與各種計(jì)量表的字輪相對(duì)應(yīng)的擴(kuò)充字庫(kù),其包括各種計(jì)量表的字輪展開(kāi)圖;B、通過(guò)圖像采集系統(tǒng)捕獲被測(cè)計(jì)量表當(dāng)前的字輪圖像,根據(jù)色彩和線(xiàn)條特征在所述字輪圖像中取出字輪組圖像,然后根據(jù)等寬原則從字輪組圖像中依次分割出各字輪字符所在的圖像塊,并記錄各圖像塊的前后次序;C、選擇一與被測(cè)計(jì)量表相對(duì)應(yīng)的計(jì)量表的所述字輪展開(kāi)圖,然后依次將所述各圖像塊與所述字輪展開(kāi)圖通過(guò)掃描方法進(jìn)行比較,以得到所述各圖像塊在該字輪展開(kāi)圖中的位置;D、根據(jù)所述各圖像塊在該字輪展開(kāi)圖中的位置和各圖像塊的前后次序,得出被測(cè)計(jì)量表的計(jì)量結(jié)果。
文檔編號(hào)G01B11/00GK101936707SQ20101014666
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月14日
發(fā)明者丁維光, 張永力, 李偉, 楊新建 申請(qǐng)人:常州市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所;常州漢騰自動(dòng)化設(shè)備有限公司