[发明专利]一种数显仪表判读方法

权利要求书

1.一种数显仪表判读方法，其特征是，包括如下步骤：

A1、分别提取数显仪表图像的水平边缘和竖直边缘，判断出显示屏区域的水平边缘和竖直边缘，进而提取出显示屏区域图像                                                ；

A2、用卷积模板对提取的显示屏区域图像进行卷积和量化，并对量化结果进行二值化处理，得到二值化显示屏图像； 

A3、提取二值化显示屏图像中的字符串，确定字符串的上下、左右边界后再将每个字符分割出来；

A4、利用根据字符所处的矩形设定的直线与字符的相交次数和相交位置进行识别字符。

2.如权利要求1所述的数显仪表判读方法，其特征是，所述步骤A1中，通过如下方法判断显示屏区域的水平边缘：

在提取出来的数显仪表图像的水平边缘中，排除与图像边界粘连的连通域后，在水平方向上对剩余的水平边缘进行形态学的膨胀操作，再排除长度小于数显仪表图像宽度的一定比例的连通域，得到水平连通域图；

将所述水平连通域图投影到竖直坐标上得到水平投影曲线，提取水平投影曲线中所有特定宽度以上的且两端均有非零值的零区间；

若所述零区间只有一个，则将所述零区间的两个端点对应到显示屏区域的两个水平边缘的竖直坐标；

若所述零区间多于一个，则将对称性最好的一对连通域对应的零区间的两个端点对应到显示屏区域的两个水平边缘的竖直坐标。

3.如权利要求2所述的数显仪表判读方法，其特征是，通过如下步骤找出对称性最好的一对连通域：

对于每个零区间相应的一对连通域，计算该对连通域的左端点之间的差的绝对值，与该对连通域的右端点之间的差的绝对值之和，并将该和最小的一对连通域判断为对称性最好的一对连通域。

4.如权利要求2所述的数显仪表判读方法，其特征是，所述步骤A1中，数显仪表图像的水平边缘和竖直边缘分别用水平Sobel算子和竖直Sobel算子提取，并通过如下方法判断显示屏区域的竖直边缘：

在经过竖直Sobel算子提取竖直边缘的数显仪表图像中，利用显示屏区域的水平边缘分割出第一感兴趣区域；

排除第一感兴趣区域中长度小于一定阈值的连通域，将剩下的竖直边缘投影到水平坐标上，分别将离投影区域竖直方向的对称线两边的第一个零点的水平坐标作为显示屏区域两个竖直边缘的水平坐标。

5.如权利要求1所述的数显仪表判读方法，其特征是，采用如下算法对显示屏区域图像进行卷积和量化：

；

其中，为卷积量化结果，为以确保的最大值在255以内的常数，、和是卷积模板，

是尺度因子，且是正整数。

6.如权利要求5所述的数显仪表判读方法，其特征是：尺度因子通过以下步骤进行动态调整： 

若字符串中面积最大的笔画连通域的平均宽度小于第一设定值，则增大，若大于第二设定值，则减小； 

若对的增大或减小操作次数超出设定阈值，则停止对的调整。

7.如权利要求5所述的数显仪表判读方法，其特征是，在所述步骤A2中，在经过二值化处理后，得到二值化显示屏图像之前，还包括如下步骤： 

用卷积模板对经过二值化处理的显示屏区域图像进行卷积，得到包含字符串的竖直笔画的竖直笔画图像；

用卷积模板的转置对经过二值化处理的显示屏区域图像进行卷积，得到包含字符串的水平笔画的水平笔画图像；

对所述竖直笔画图像和水平笔画图像进行叠加后，再进行二值化处理。

8.如权利要求1所述的数显仪表判读方法，其特征是，通过如下步骤确定字符串的上下边界：

A3.1、用特定长度和水平倾角的直线作为开运算模板对所述二值化显示屏图像进行开运算后，投影到竖直坐标上；

A3.2、将竖直坐标相隔小于一定值的相邻的非零区间当成连续的非零区间；

A3.3、将竖直坐标宽度最大的非零区间的两个端点对应的竖直坐标作为字符串的上下边界的基准。