[发明专利]一种数字仪表读数自动识别方法

说明书

本发明公开了一种数字仪表读数自动识别方法，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。本发明具有识别准确度高、对不完整数字识别效果好和算法简单等优点，且对于字轮式数字仪表尤其是设计电网仪表中不完整字符的识别具有良好效果。本发明还有效地减少了传统仪表读数获取方式消耗的人力物力，避免了认为主观因素引起的读数误差。

技术领域

本发明涉及数字仪表读数的自动识别领域，尤其涉及一种数字仪表读数自动识别方法。

背景技术

在当前社会中，图像处理的应用很广泛，除了对视觉效果的增强之外，很多时候还会应用于图像识别，随着科技数字化、智能化，图像识别越来越多地应用于军事、工业和日常生活的领域中。

在工业生产和日常生活中，数字仪表以其高精度、便于读写等优点被广泛运用各个领域。目前大多数字仪表读数的获取都是通过人工手动记录的方式，对于数量巨大的仪表，会耗费大量人力物力。在条件恶劣、人员稀少等环境中，其准确率和工作效率很难保证。

传统数字仪表表盘包括字轮式和电器式两种，电网中数字仪表大多是字轮式数字仪表。目前通过图像处理和图像识别技术自动识别数字仪表读数的方法，都只是考虑了一般电器式仪表显示方式，这种显示方式下，读数都是完整数字，而滚轮式显示的仪表很多情况下会出现显示为不完整数字，即表盘显示两个读数的上下部分。现有的数字自动识别系统都是针对完整数字，并未涉及到不完整数字的自动识别，因此识别系统的可靠性和准确度不高。而对于传统人工手动记录数字仪表读数的方式，则存在以下弊端：1、人工手动记录方式可能读数失误或记录错误；2、传统数字仪表数据以纸质材料记录为主，易丢失、篡改，数据管理困难；3、随着大数据时代的到来，以纸质记录的数字仪表数据不易保存和分析。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数字仪表读数自动识别方法。本发明克服了人工记录所带来的弊端，具有识别准确率高、对不完整数字识别效果好以及算法简单等优点。

本发明的目的能够通过以下技术方案实现：

一种数字仪表读数自动识别方法，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。

优选地，所述步骤(1)中的数字仪表图像能够通过监控摄像头或者智能手机摄像头获取。

进一步地，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(OTSU)分割出数字仪表读数与背景。

具体地，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；