[发明专利]一种基于图像处理的数字卷尺

权利要求书

1.一种基于图像处理的数字卷尺，其特征在于：包括壳体、摄像头、单片机和尺带；所述尺带采用短刻度线标识毫米，采用长刻度线标识厘米，并在长刻度线对应位置标记长度数值；所述摄像头设置在壳体内，摄像头与待读取区域的尺带垂直；所述摄像头采集待读取区域的尺带图片并发送给单片机，单片机对图片中的数字和长刻度线、短刻度线进行识别，计算该数字卷尺的测量长度。

2.根据权利要求1所述的基于图像处理的数字卷尺，其特征在于：还包括LED光源，LED光源设置在壳体内，对待读取区域的尺带进行照明。

3.根据权利要求1所述的基于图像处理的数字卷尺，其特征在于：所述单片机对图片的识别包括如下步骤：

(1)通过摄像头采集待读取区域的尺带图片并发送给单片机；

(2)单片机将尺带图片转化为黑白bmp图像；

(3)采用阈值法对黑白bmp图像进行二值化处理；

(4)将二值化处理后的图像分为数字部分和刻度线部分；

(5)对数字部分进行如下处理：根据模糊匹配法读取尺带上的数值，并记录中心线左侧距离中心线最近的一个数值，将该数值换算成毫米长度x，并记录该数值对应的长刻度线；

(6)对刻度线部分进行如下处理：首先对刻度线部分进行水平投影，根据步骤(5)记录的长刻度线，计算中心线与该长刻度线之间的短刻度线个数，换算成中心线与该长刻度线之间的毫米长度n；接着计算中心线左侧距离中心线最近的一条短刻度线与中心线之间的像数值，换算成毫米长度m；最后综合上述信息得到中心线位置的尺度y＝x+n+m。

4.根据权利要求3所述的基于图像处理的数字卷尺，其特征在于：所述摄像头采集的待读取区域的尺带图片为彩色16位bmp图像，将彩色16位bmp图像转换为黑白bmp图像的算式为I_p＝(77×R+150×G+29×B+128)/256，其中R、G、B、为彩色16位bmp图像中某像素点的三元色值，I_p为转换后黑白bmp图像对应像素点的灰度值。

5.根据权利要求3所述的基于图像处理的数字卷尺，其特征在于：所述步骤(3)中，采用阈值法对黑白bmp图像进行二值化处理，采用的阈值为0x60，即：当黑白bmp图像某像素点的值大于阈值时，则该像素点表现为黑色；否则，该像素点表现为白色。

6.根据权利要求3所述的基于图像处理的数字卷尺，其特征在于：所述步骤(5)中，所述模板匹配法为，制作0～9的数字模板，尺带上的数字采用该数字模板进行印制；对数字模板进行网格划分，将数字印记占网格面积80％以上的网格记为1，其余网格记为0；对待读取数字进行同样的网格划分，计算待读取数字与数字模板的相似性，取最相似的数字模板表征待读取数字。