[发明专利]一种数字仪表读数自动识别方法

权利要求书

1.一种数字仪表读数自动识别方法，其特征在于，所述方法的具体步骤包括：

(1)获取数字仪表图像，进行图像预处理；

(2)对预处理后的图像进行数字裁剪处理；

(3)对裁剪后图像中的数字进行归一化处理；

(4)对归一化后的图像和模版图像分别进行数字特征提取操作；

(5)采用模版匹配算法进行数字仪表读数自动识别。

2.根据权利要求1所述的一种数字仪表读数自动识别方法，其特征在于，所述步骤(1)中的数字仪表图像通过监控摄像头或者智能手机摄像头获取。

3.根据权利要求1所述的一种数字仪表读数自动识别方法，其特征在于，所述步骤(1)的具体步骤包括：

(1-1)将获取的数字仪表图像转换为灰度图；

(1-2)对所得的灰度图进行滤波处理；

(1-3)采用最大类间方差法分割出数字仪表读数与背景。

4.根据权利要求3所述的一种数字仪表读数自动识别方法，其特征在于，所述步骤(1-1)中，所获取的数字仪表图像为RGB图像，将RGB图像转换为灰度图的转换公式为：

Gray＝R*0.299+G*0.587+B*0.114 (1)

所述步骤(1-2)中采用高斯滤波器进行滤波；一个二维高斯函数表示为：

其中，(x,y)为点坐标，σ为标准差；

高斯滤波器窗口模板为奇数大小，对于窗口大小为(2k+1)×(2k+1)的模版，模版中各元素值的计算公式为：

其中，k∈N，(i,j)表示点在图像中的位置，i表示第i行，j表示第j列；

在所述步骤(1-3)中，对于图像I(x,y)，T表示前景和背景的分割阈值，ω₀表示属于前景的像素点数目占整幅图像的比例，μ₀表示其平均灰度；ω₁表示属于背景的像素点数目占整幅图像的比例，μ₁表示其平均灰度；μ表示图像的总平均灰度，g表示类间方差；

假设图像大小为M×N，图像中像素的灰度值小于阈值T的像素个数为N₀，像素灰度大于阈值T的像素个数为N₁，则最大类间方差g的计算方法如下：

N₀+N₁＝M×N (6)

ω₀+ω₁＝1 (7)

μ＝ω₀*μ₀+ω₁*μ₁ (8)

g＝ω₀(μ₀-μ)²+ω₁(μ₁-μ)² (9)

g＝ω₀ω₁(μ₀-μ₁)² (10)。

5.根据权利要求1所述的一种数字仪表读数自动识别方法，其特征在于，所述步骤(2)中的具体步骤包括：

(2-1)确定垂直方向上图像开始裁剪位置SI_i和图像结束裁剪位置EI_i；

(2-2)根据SI_i和EI_i对图像进行裁剪；

(2-3)确定经过步骤(2-2)裁剪后的水平方向上图像开始裁剪位置SI_j和图像结束裁剪位置EI_j；

(2-4)根据SI_j和EI_j对图像进行裁剪；

(2-5)对经过步骤(2-4)裁剪后的单个数字图像设置数字状态标志位FLAG。