[发明专利]一种基于图像处理的字轮型水表数字字符识别方法

摘要

本发明公开了一种基于图像处理的字轮型水表数字字符识别方法。读取到由摄像头采集的字轮型水表图像中的字轮图像区域；进行Sobel边缘提取，再进行字轮数字区域的初级定位；通过条件随机场对字轮数字区域进行处理，采用非参数化方法对条件随机场中的能量函数进行建模，求解能量函数的最小化问题，获得已分割字符的二值化图像，对已分割字符的二值化图像，采用模板匹配的方法进行数字识别。本发明能实现图像中字轮型水表数字字符识别，有助于水表超标的自动处理，方法的识别准确率达到99.95％，满足实际的抄表准确度需求。

主权项

1.一种基于图像处理的字轮型水表数字字符识别方法，其特征在于：包括以下步骤：1)从硬件PPI接口通过建立的图像窗口读取到由摄像头采集的字轮型水表图像中的字轮图像区域；2)对采集的字轮图像区域进行Sobel边缘提取，再进行字轮数字区域的初级定位；3)将字轮数字区域中一个像素作为一个结点，通过条件随机场(CRF)对字轮数字区域进行处理，采用非参数化方法对条件随机场中的能量函数进行建模，同时考虑单个字符的笔画的像素宽度和字符间的相对位置距离，采用置信传播(BP)来求解能量函数的最小化问题，获得已分割字符的二值化图像；4)对步骤3)得到的已分割字符的二值化图像，采用模板匹配的方法进行数字识别：先在模板匹配阶段建立0‑9每个数字完整字符的字符模板；将字符模板分别归一化为9×12像素大小的灰度模板，对将已分割字符的二值化图像中分割后的字符进行上字与下字的定位和识别，并对上字与下字的字符进行拆字获得上字图像区域和下字图像区域；对于整字情况，直接将字符图像区域分别与各个字符模板计算欧式距离，取最小距离对应字符模板的数字作为字符标记；对于半字情况，将上字图像区域和下字图像区域均缩放至9像素宽度大小，高度根据比例缩放至对应大小，然后以上字图像区域的高度为基准，从上方开始，将上字图像区域分别与各个字符模板计算欧式距离；接着以下字图像区域的高度为基准，从下方开始，将下字图像区域分别与各个字符模板计算欧式距离，取各自欧氏距离的最小距离对应字符模板的数字作为字符标记；最终以模板匹配结果确认水表字符的位置。