[发明专利]一种数显式仪表数码管定位方法

说明书

本发明公开了一种数显式仪表数码管定位方法，包括：根据数显式仪表数码管图片的RGB颜色空间，提取颜色特征图，对颜色特征图使用标记分水岭算法得到数码管字符粗定位区域；在数码管字符粗定位区域采用形态学算子进行邻域合并，并使用灰度拉伸归一化灰度级，然后使用大津阈值法和标记分水岭算法得到前景区域与背景区域，对前景区域使用投影分割得到数码管字符疑似区域；提取每个数码管字符疑似区域的局部二值特征，将所有的局部二值特征送入到分类器中，排除非数码管字符区域，得到数码管字符区域。本发明方法实现了无人值守变电站智能巡检系统中数显式仪表数码管的精确定位。

技术领域

本发明属于图像处理和模式识别技术领域，更具体地，涉及一种数显式仪表数码管定位方法。

背景技术

随着工业自动化的发展，在无人值守变电站自动巡检和二次设备仪表监控系统中，为了实现无人智能巡检，需要对二次设备数显式仪表数码管进行定位与字符识别。准确的定位是字符识别的基础，并能提高自动巡检效率。

然而，现有技术存在无人值守变电站智能巡检系统中定位数显式仪表数码管不精确的技术问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种数显式仪表数码管定位方法，由此解决现有技术存在无人值守变电站智能巡检系统中定位数显式仪表数码管不精确的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种数显式仪表数码管定位方法，包括：

(1)根据数显式仪表数码管图片的RGB颜色空间，提取颜色特征图，对颜色特征图使用标记分水岭算法得到数码管字符粗定位区域；

(2)在数码管字符粗定位区域采用形态学算子进行邻域合并，并使用灰度拉伸归一化灰度级，然后使用大津阈值和标记分水岭算法得到前景区域与背景区域，对前景区域使用投影分割得到数码管字符疑似区域；

(3)提取每个数码管字符疑似区域的局部二值特征，将所有的局部二值特征送入到分类器中，排除非数码管字符区域，得到数码管字符区域。

进一步的，步骤(1)的具体实施方式为：

分别用数显式仪表数码管图片的R通道、G通道和B通道的最大值减去最小值，得到颜色特征图，然后对颜色特征图使用标记分水岭算法，得到数码管字符粗定位区域。

进一步的，步骤(2)的具体实施方式为：

对数码管字符粗定位区域采用形态学算子进行邻域合并，并使用灰度拉伸归一化灰度级，使用大津阈值法得到阈值，阈值加上一个固定值d1得到上界m，阈值减去一个固定值d2得到下界n，将上界m和下界n作为标记分水岭算法的标记，大于上界的区域为前景区域，小于下界的区域为背景区域，再对前景区域进行投影分割得到数码管字符疑似区域。

进一步的，分类器为支持向量机或者决策树。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明针对数显式仪表数码管定位问题，在分析数码管颜色特征的基础上，使用标记分水岭算法实现数码管区域粗定位。接着采用形态学算子进行邻域合并，并使用灰度拉伸归一化灰度级。在此基础上，使用大津阈值法和标记分水岭算法结合实现图像分割，克服了大津阈值法只考虑图像灰度值信息，不考虑图像边界信息的缺点，实现了数码管字符区域的准确定位。

(2)为了进一步提高数码管定位的准确性，对于非字符区域则采用LBP特征(局部二值特征：Local Binary Pattern)提取和SVM(支持向量机：Support Vector Machine)分类算法进行排除，同时采用LBP特征和SVM分类器，避免了非数码管字符区域的干扰，大幅降低了数码管区域的搜索时间，实现了数码管字符区域的准确定位。本发明所提出的方法不仅适用于变电站二次设备智能巡检系统中，该方法也适用于其它场合的数显仪表图像定位与识别系统。