[发明专利]一种基于图像的燃气指数自动识别方法

摘要

本发明涉及一种基于图像的燃气指数自动识别方法，属于图像识别技术领域。该方法在表盘定位与字符识别过程中对传统的方案做了改进，提升了对燃气表图像噪声的鲁棒性，能够更准确的、不包含其他杂质的字符子图像；同时，该方法使用图像的结构信息描述不同字符图像的特征，分类器使用基于3‑近邻的方法构造，由于提取的0～9之间10个字符特征信息可分性很好，所以无需复杂的识别过程即可实现准确提取燃气指数的目标，因而在效率方面要远优于现有的燃气指数识别方法，从图像采集到特征识别成功整个过程不超过0.08s，因此能够集成到具有实时要求的燃气指数识别系统中；此外，本方法不依赖于任何第三方软件，可以移植到任何有需要的平台中，如PC平台或智能手机客户端等。

主权项

1.一种基于图像的燃气指数自动识别方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1：用户启动智能手机客户端，通过智能手机摄像头实时拍摄燃气表图像；S2：智能手机客户端对拍摄的燃气表图像进行识别，检测用气指数，检测成功后自动将其显示出来，询问用户是否识别正确，如果得到用户确认，则将燃气的指数数据和燃气表图像上传至燃气公司后台服务器；S3：燃气公司的数据管理员通过服务器查看报表与修正异常数据；如果用户没能按时上传数据，则向用户发送提醒信息，通知用户及时上传；在步骤S1中，手机客户端将自动打开手机的后置摄像头，其拍摄的燃气表图像数据将显示在用户的手机页面中；为引导用户将扫描区域对准表盘，客户端对拍摄的燃气表图像中的扫描区域做高亮处理，通过对字符的定位来帮助用户调整摄像头的距离与角度；在步骤S2中，燃气指数数字的识别方法采用特征匹配法，在扫描过程前，客户端加载燃气指数特征库；在自动扫描期间，系统对视频拍摄的每一帧都做扫描处理，通过图像预处理改善图像质量；使用投影法定位表盘、分割不同字符，实现字符分割；最后使用骨骼化字符图像的方法细化图像，获取其结构特征，经过特征匹配后得到最终的识别结果；所述特征匹配法包括特征提取与特征识别，特征提取是通过相应的方法提取表征图像特征的信息，特征识别是根据给定的图像信息，决定其是否属于某种图像类别的过程；所述特征提取包括：在字符分割的环节，已经能够得到仅包含一个字符的子图像，从0～9这10个字符的形状结构特征比较明显，将其作为区分不同字符的特征；为了获取图像的结构特征首先对图像进行细化，在细化前，为了突出字符内容，对字符子图像做二值化处理，突出图像中的字符部分，并通过开运算消除二值化过程中产生的噪点；经过二值化的子图像消除了背景与其他影响特征提取的因素，仅包含字符部分，为了统一表征图像的信息，在图像细化之前对字符进行归一化，统一为32×32大小的子图像，接下来对图像做细化操作，即可获取到图像的结构特征；通过ET1特征和DT12特征描述文字结构，ET1特征：从边缘起始的像素点位置向终止方向进行扫描，在遇到第一个白色像素点后停止，统计其中经过的黑色像素点的数量即为ET1特征；DT12特征：从边缘起始的像素点位置向终止方向进行扫描，遇到第一个白色像素点后继续扫描，直到再次扫描到白色像素点为止，统计两个白色像素点中间经过的黑色像素点的数量即为DT12特征；所述特征识别包括：首先通过采集多种燃气表、多个数字的结构特征建立了一个供字符图像匹配的特征库，利用待识别字符的特征向量与特征库中特征向量之间的欧式距离作为匹配程度；采用3‑近邻法进行字符识别的过程，在特征匹配开始后，利用欧式距离的度量方式，使用当前字符的特征向量与样本库中的特征向量逐一计算相应的匹配程度；通过排序获取前3个距离最小即匹配程度最好的样本字符，对这3个距离做阈值判断，距离大于阈值说明当前字符与样本字符的差别较大，将结束识别过程，度量距离小于阈值时，识别过程可继续进行；若其中有超过2个样本字符属于相同字符类别，判断当前字符所代表的数字与该样本字符代表的类别相同，字符匹配成功，当5个字符图像都匹配成功时即为表盘指数识别成功，否则识别失败。