一种表盘滚动数字字符的半字判断方法技术

本发明专利技术涉及一种表盘滚动数字字符的半字判断方法，首先，获取原始图像即输入图像，并利用加权平均法将原始图像灰度化，得到灰度图像；采用Bersen局部二值化算法，并对灰度图像进行二值化处理，得到二值图；利用投影法去除进行二值化处理后的图像的左右和上下边框；然后，将利用投影法去除左右和上下边框后的图像五等分得到分割后的图像，并提取出五个水表字符；保留五个水表字符的各个水表字符的最大连通域；最后，将得到的图像每一行的零像素个数投影到纵坐标上，若投影后在纵坐标设定的范围内出现全白像素，则判定为半字；否则为全字；本发明专利技术可以快速地从输入的表盘图像中把全字和半字分开来并记上标签，便于后期进行针对性识别。

A Half-Word Judgment Method for Scrolling Digital Characters on Dial

The invention relates to a half-character judgment method for rolling digital characters on dial. Firstly, the original image is acquired, i.e. the input image, and the gray-scale image is obtained by graying the original image with weighted average method; the local binarization algorithm of Bersen is adopted, and the gray-scale image is processed by binarization, and the binary image is obtained; the left and right sum of the image after binarization is removed by projection method. The upper and lower borders are projected; then, the segmented image is obtained by removing the left and right and the upper and lower borders by the projection method, and five water meter characters are extracted; the maximum connected area of each water meter character of the five water meter characters is retained; finally, the number of zero pixels in each line of the image is projected onto the vertical coordinates, if the projected image appears white in the range set by the vertical coordinates. The method can quickly separate the whole word from the half word in the input dial image and mark the label, so as to facilitate the subsequent targeted recognition.

【技术实现步骤摘要】
一种表盘滚动数字字符的半字判断方法
本专利技术涉及图像处理与识别中的滚动数字字符图像识别技术，特别是一种表盘滚动数字字符的半字判断方法。
技术介绍
表盘滚动数字字符应用于很多领域，比如家用水表、家用电表等，表盘滚动数字字符的识别方式也有很多，最简单的方法就是对表盘进行拍照采集图像，然后在经过图像处理，运用模板匹配等方法识别出对应的数字，该系统即摄像式抄表系统。在该系统中，数字字符识别是整个系统的核心，而半字判断是数字字符识别的基础。在摄像式抄表系统中，由于读数转盘进位不完全，常常会出现上下双半字残缺字符，这将数字字符划分为半字和全字两种类型。因此，要准确的进行数字字符识别，必须对数字字符进行全字和半字类型的判断划分，以便有针对性地对全字和半字进行识别。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提出一种表盘滚动数字字符的半字判断方法，所需的操作步骤少，判断正确率高，为后续进行数字字符的针对性识别提供了有利的帮助，可广泛应用于需要进行数字字符识别的领域。本专利技术采用以下方案实现：一种表盘滚动数字字符的半字判断方法，包括以下步骤：步骤S1：获取原始图像即输入图像，并利用加权平均法将所述原始图像灰度化，得到灰度图像；步骤S2：采用Bersen局部二值化算法，对步骤S1得到的灰度图像进行二值化处理，得到二值图；步骤S3：利用投影法去除步骤S2中进行二值化处理后的图像的左右和上下边框；步骤S4：将步骤S3中利用投影法去除左右和上下边框后的图像五等分，得到五个分割后的单个水表字符图像；步骤S5：保留步骤S4中所述的五个水表字符的各个水表字符的最大连通域,并分别命名为图像I1、I2、I3、I4和I5；步骤S6：将步骤S5得到的图像I1、I2、I3、I4和I5均经过如下处理：每一行的零像素个数投影到平面直角坐标系的纵坐标上，若投影后在纵坐标的范围内出现全白像素，则判定为半字；否则为全字；其中，M表示步骤S5得到的图像的行数。进一步地，所述步骤S1具体包括以下步骤：步骤S11：输入M×N×3的图像；N表示所述输入图像的列数，即一张尺寸为M×N的RGB真彩图；步骤S12：提取所述RGB真彩图的三个维度分量，分别是R、G、B；步骤S13：采用加权平均法来计算所述输入图像各个像素点的灰度值I_gray：I_gray＝0.2489R+0.5870G+0.1440B步骤S14：将所述RGB真彩图中的R,G,B统一用I_gray替换，形成新的彩色图像RGB(I_gray,I_gray,I_gray)，由于三个维度分量均相同，保留其中的一个维度分量即可得到灰度图。进一步地，所述步骤S2具体包括以下步骤：步骤S21：令两个灰度值阈值的初始值S＝15，TT＝128；其中，TT为最大灰度值的一半；步骤S22：令滑动窗口大小为k×k，以滑动窗口法遍历所述灰度图像；找到所述滑动窗口中像素点灰度值的最大值max和最小值min；令T2＝max-min；T1表示该滑动窗口内最大值与最小值的均值，T2表示该滑动窗口内最大值与最小值的差值；步骤S23：比较T2与S的大小；若T2大于S，则说明k×k候选框中目标和背景同时存在，则将灰度图像上该像素点的值与所述滑动窗口法得到的对应点的T1值相比，若大于T1，则该像素点赋值1；若小于T1，则该点赋值0；若T2小于S，则说明k×k候选框中只存在背景或目标，则将所述灰度图像上该像素点的值与所述TT值相比；若大于TT，则该点赋值1；若小于TT，则该点赋值0；最后得到一个M×N大小的二值图。进一步地，所述步骤S3具体包括以下步骤：步骤S31：统计所述二值图中每行像素点为零的个数记为Ai,i代表第i行；步骤S32：遍历像素点为零的个数，若在处，且则第i+1行为表盘图像数字字符的上边框分界线，记为m1行；若在处，且则第i-1行为表盘图像数字字符的下边框分界线，记为m2行；将所述二值图去除上下边框，得到尺寸大小为(m2-m1)×N的图像，记为M1×N，其中M1＝m2-m1；步骤S33：统计步骤S32得到的图像中每一列的像素值为零的个数，记为Bj,j代表第j列；步骤S34：若在处，且则第j+1列为表盘图像数字字符的左边框分界线，记为n1列；若在处，且则第j-1行为表盘图像数字字符的右边框分界线，记为n2行；将步骤S32得到的图像去除左右边框得到尺寸大小为M1×(n2-n1)的二值化图像，记为M1×N1，其中N1＝n2-n1。进一步地，所述步骤S5具体包括以下步骤：步骤S51：将所述五个水表字符的二值化图像M1×N1均用八领域追踪法筛选出连通区域；步骤S52：从1开始以自然数并按顺序对各个所述连通区域标记，统计出相同自然数的个数，此即为各个连通区域的大小；步骤S53：找出步骤S52中最多个数的自然数，所述五个水表字符的二值化图像M1×N1各自的最大连通区域即为该自然数所在的像素所连接成的区域，并分别保留此区域，同时删除其它连通区域，保留最大连通区域后的五个水表字符的二值化图像M1×N1分别命名为图像R1、R2、R3、R4、R5。进一步地，所述步骤S6具体包括以下步骤：步骤S61：对所述图像R1、R2、R3、R4、R5进行如下操作：统计每行像素点值为零的个数记为Cp,p代表第p行；步骤S62：若在Cp＝0，则说明在图像位置出现了一行或一行以上全为白的像素，即在范围内出现了上下字符的分界线，则判断该字符为半字，输出标签0；否则为全字，输出标签1。与现有技术相比，本专利技术有以下有益效果：本专利技术通过简化的步骤来将表盘中的半字和全字提取出来，并进行相应的判断，然后输出标签。采用本专利技术的方法处理数字字符图像，所需的操作步骤少，判断正确率高，为后续进行数字字符的针对性识别提供了有利的帮助，可广泛应用于需要进行数字字符识别的领域。附图说明图1为本专利技术实施例的结构框图。图2为本专利技术实施例中原图经过灰度变化后的效果图。图3为本专利技术实例中步骤S2二值化的结构框图；图4为本专利技术实施例中灰度图经过二值化后的效果图。图5为本专利技术实例中步骤S3去除边框的结构框图；图6为本专利技术实施例中二值化的图像经过水平投影后的效果图。图7为本专利技术实施例中二值化的图像去除上下边框后的效果图。图8为本专利技术实施例中去除上下边框的图像去除竖直投影后的效果图。图9为本专利技术实施例中二值图去掉上下左右边框后的效果图。图10为本专利技术实施例中去除上下边框的图像五等分后的效果图。图11为本专利技术实施例中五等分后第一张图像标记连通域的效果图。图12为本专利技术实施例中五张图像保留最大连通域后的效果图。图13为本专利技术实施例中五张图像保留最大连通域后水平投影的效果图。图14为本专利技术实施例中最后的输出结果效果图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步说明。如图1所示，本实施例提供了一种表盘滚动数字字符的半字判断方法，其中，全字指的是字符未出现跳转，整个字符均在表盘框中，半字指的是字符出现跳转，表盘框中的数字字符并不是完整呈现，而是由一个数字的下半部分和另一个连续数字的上半部分组成；具体的，包括以下步骤：步骤S1：获取原始图像即输入图像，并利用加权平均法将所述原始图像灰度化，得到灰度图像；步骤S2：采用Bersen局部二值化算法，对步骤S1得到的灰度图像进行二值化处理，得到二值图；步骤S3：利用投影本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表盘滚动数字字符的半字判断方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：获取原始图像即输入图像，并利用加权平均法将所述原始图像灰度化，得到灰度图像；步骤S2：采用Bersen局部二值化算法，对步骤S1得到的灰度图像进行二值化处理，得到二值图；步骤S3：利用投影法去除步骤S2中进行二值化处理后的图像的左右和上下边框；步骤S4：将步骤S3中利用投影法去除左右和上下边框后的图像五等分，得到五个分割后的单个水表字符图像；步骤S5：保留步骤S4中所述的五个水表字符的各个水表字符的最大连通域,并分别命名为图像I1、I2、I3、I4和I5；步骤S6：将步骤S5得到的图像I1、I2、I3、I4和I5均经过如下处理：每一行的零像素个数投影到平面直角坐标系的纵坐标上，若投影后在纵坐标的

【技术特征摘要】
1.一种表盘滚动数字字符的半字判断方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：获取原始图像即输入图像，并利用加权平均法将所述原始图像灰度化，得到灰度图像；步骤S2：采用Bersen局部二值化算法，对步骤S1得到的灰度图像进行二值化处理，得到二值图；步骤S3：利用投影法去除步骤S2中进行二值化处理后的图像的左右和上下边框；步骤S4：将步骤S3中利用投影法去除左右和上下边框后的图像五等分，得到五个分割后的单个水表字符图像；步骤S5：保留步骤S4中所述的五个水表字符的各个水表字符的最大连通域,并分别命名为图像I1、I2、I3、I4和I5；步骤S6：将步骤S5得到的图像I1、I2、I3、I4和I5均经过如下处理：每一行的零像素个数投影到平面直角坐标系的纵坐标上，若投影后在纵坐标的范围内出现全白像素，则判定为半字；否则为全字；其中，M表示步骤S5得到的图像的行数。2.根据权利要求1所述的一种表盘滚动数字字符的半字判断方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括以下步骤：步骤S11：输入M×N×3的图像；N表示所述输入图像的列数，即一张尺寸为M×N的RGB真彩图；步骤S12：提取所述RGB真彩图的三个维度分量，分别是R、G、B；步骤S13：采用加权平均法来计算所述输入图像各个像素点的灰度值I_gray：I_gray＝0.2489R+0.5870G+0.1440B步骤S14：将所述RGB真彩图中的R,G,B统一用I_gray替换，形成新的彩色图像RGB(I_gray,I_gray,I_gray)，由于三个维度分量均相同，保留其中的一个维度分量即可得到灰度图。3.根据权利要求1所述的一种表盘滚动数字字符的半字判断方法，其特征在于：所述步骤S2具体包括以下步骤：步骤S21：令两个灰度值阈值的初始值S＝15，TT＝128；其中，TT为最大灰度值的一半；步骤S22：令滑动窗口大小为k×k，以滑动窗口法遍历所述灰度图像；找到所述滑动窗口中像素点灰度值的最大值max和最小值min；令T2＝max-min；T1表示该滑动窗口内最大值与最小值的均值，T2表示该滑动窗口内最大值与最小值的差值；步骤S23：比较T2与S的大小；若T2大于S，则说明k×k候选框中目标和背景同时存在，则将灰度图像上该像素点的值与所述滑动窗口法得到的对应点的T1值相比，若大于T1，则该像素点赋值1；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志峰，吴林煌，
申请(专利权)人：福州视驰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35