计量器具信息采集系统技术方案

本发明专利技术涉及图像处理技术领域，具体涉及一种计量器具信息采集系统。该系统包括：图像处理模块，用于获取表盘区域和指针边缘；滤波方向获取模块，用于获取每个聚类簇的滤波方向表征指标，并选取滤波方向表征指标最大的聚类簇作为滤波方向表征聚类簇，利用滤波方向表征聚类簇中各亮点的横坐标获得滤波方向；刻度值识别模块，用于设定预设边长的高斯滤波的滑动窗口，其中滑动窗口的预设边长小于指针的宽度；以滤波方向作为预设边长的高斯滤波的滑动窗口的滑动方向对表盘区域进行滤波得到去噪表面图像；利用去噪表面图像识别指针所指的刻度值。本发明专利技术能够使得计量器具的表盘中的指针在滤波后不模糊，变的清晰，保证对表盘读数的准确性。确性。确性。

【技术实现步骤摘要】
计量器具信息采集系统


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体涉及一种计量器具信息采集系统。

技术介绍

[0002]对于指针式计量器具的表盘抄表，例如压力表、带有指针式表盘的水表和秤表等等，传统的基本上是通过人工进行抄表的，这样的方式效率低，且容易出现错误，尤其是对于工厂中仪器表盘，人工抄表弊端更多；随着机器视觉技术的发展，基本上都是摄像模块的图像传感器拍摄表盘的表面图像，然后利用图像识别算法将表盘照片识别为读数，这种通过表盘的表面图像进行抄表的技术俗称“视觉抄表”，解放了人力，使得抄表更加简单，同时如果后期查询记录时有图和读数相互辅证，更加精确。
[0003]现有技术通过机器视觉抄表时，对于需要连续进行抄表的计量器具，由于图像传感器的长时间运行然后导致图像传感器过热产生高斯噪声，使得图像质量下降，另外此时是在指针转动的情况下进行拍摄的，动态下的物体对噪声极为敏感，指针在图像中会尤为模糊，导致对表盘图像识别时读数不准确，现有的常规的利用高斯滤波、均值滤波对图像进行滤波时虽然会对这样的情况改善，但是由于这样的常规的去除高斯噪声方法会导致图像对指针边缘滤波时，参与滤波的像素点驳杂，对于指针原有的信息进行破坏，导致指针的边缘仍然比较模糊，此时就会导致抄表的读数误差较大。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种计量器具信息采集系统，所采用的技术方案具体如下：本专利技术一个实施例提供了一种计量器具信息采集系统，系统包括：图像处理模块，用于对拍摄的计量器具的表面图像灰度化得到表面灰度图；对表面灰度图进行分割得到表盘区域；对表面灰度图进行边缘检测获得指针边缘；滤波方向获取模块，用于对指针边缘进行霍夫直线检测，获得指针边缘上的直线；对所述指针边缘上的直线在霍夫空间中的亮点进行聚类获得聚类簇；根据每个聚类簇中各亮点与聚类中心的距离、各亮点的亮度值和所有亮点的数量分别获得每个聚类簇的滤波方向表征指标；选取滤波方向表征指标最大的聚类簇作为滤波方向表征聚类簇，利用滤波方向表征聚类簇中各亮点的横坐标获得滤波方向；刻度值识别模块，用于设定预设边长的高斯滤波的滑动窗口，其中滑动窗口的预设边长小于指针的宽度；以滤波方向作为预设边长的高斯滤波的滑动窗口的滑动方向对表盘区域进行滤波得到去噪表面图像；利用去噪表面图像识别指针所指的刻度值。
[0005]优选地，对表面灰度图进行分割得到表盘区域，包括：利用阈值分割的方法对表面灰度图进行分割得到表盘区域。
[0006]优选地，对所述指针边缘上的直线在霍夫空间中的亮点进行聚类获得聚类簇，包括：基于霍夫空间中亮点之间的距离进行聚类获得聚类簇。
[0007]优选地，聚类簇的滤波方向表征指标为：其中，表示第d个聚类簇的滤波方向表征指标；表示自然常数；表示聚类簇中亮点的数量；和分别表示第d个聚类簇中第i个亮点在霍夫空间中的横坐标和纵坐标；和分别表示第d个聚类簇中的聚类中心在霍夫空间中的横坐标和纵坐标；表示第d个聚类簇中第i个亮点的亮度值；表示双曲正切函数；表示进行L2范数计算。
[0008]优选地，滤波方向为：其中，表示滤波方向；表示滤波方向表征聚类簇中亮点的横坐标的最小值；表示滤波方向表征聚类簇中亮点的横坐标的最大值。
[0009]优选地，以滤波方向作为预设边长的高斯滤波的滑动窗口的滑动方向对表盘区域进行滤波得到去噪表面图像，包括：设定固定尺寸的滑动窗口，利用固定尺寸的滑动窗口沿水平方向对表面灰度图中除了表盘区域的其他区域进行高斯滤波，在表盘区域利用预设边长的高斯滤波的滑动窗口沿着滤波方向进行高斯滤波，从而得到去噪表面图像。
[0010]本专利技术实施例至少具有如下有益效果：本专利技术通过对指针边缘的直线的方向进行分析，进而获取高斯滤波在对表盘区域进行滤波时滑动窗口的滑动方向，使其滑动方向沿着指针的方向进行滑动，从而使得在进行滤波时，滑动窗口移动到指针时可以使得参与滤波的像素点大部分都是指针上的像素点，这样可以在去除噪声的同时，保留指针的原始信息，使得指针的边缘变的清晰，同时滑动窗口的边长为预设边长，且预设边长小于指针的宽度，同样的也是为了保证窗口内参与滤波的像素点为指针上像素点，以保留指针的原始信息；本专利技术通过对高斯滤波的滑动窗口的滑动方向和窗口的边长进行改变，在对表盘区域滤波时，保证了指针的清晰，使得在利用图像识别算法抄表时，识别的刻度值更加准确，误差更小。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0012]图1为本专利技术实施例提供的计量器具信息采集系统的系统框图。
具体实施方式
[0013]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的计量器具信息采集系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
[0014]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。
[0015]下面结合附图具体的说明本专利技术所提供的计量器具信息采集系统的具体方案。
[0016]实施例：本专利技术的主要应用场景为：利用现有的图像识别算法在对有指针的表盘的计量器具进行读数识别时，由于需要监测计量器具的实时数据，图像传感器就需要长时间的工作，长时间工作发热会导致拍摄出的计量器具的表面图像含有很多的高斯噪声，常规的去噪方法会使得指针的边缘变的模糊，降噪效果并不好，本专利技术用来解决利用常规降噪方法进行降噪时指针边缘模糊的问题。
[0017]请参阅图1，其示出了本专利技术实施例提供的计量器具信息采集系统的系统框图，该方法包括以下模块：图像处理模块，用于对拍摄的计量器具的表面图像灰度化得到表面灰度图；对表面灰度图进行分割得到表盘区域；对表面灰度图进行边缘检测获得指针边缘。
[0018]首先，一些计量器具有数字显示功能，但是整体构造上还包括指针式表盘需要通过表盘进行读取指针所指的刻度值来得到计量的信息，此类计量器具上含有的表盘是多个不同量程的表盘，通过对多个不同量程的表盘的读数进行相互对照可以判断计量器具是否发生异常；也有一些计量器具只有指针式表盘，此时就只能通过读取指针所指的刻度值来得到计量的信息。对于这两种计量器具都可以通过拍摄计量器具的表面图像然后利用图像识别方法得到计量的信息。然后在利用机器视觉的技术进行抄表时，需要连续抄表的计量器具的表面图像由于图像传感器的长时间工作会导致拍摄的计量器具的表面图像出现大量的高斯噪声，这样的图像会影响抄表的准确性，因此需要进行降噪处理。
[0019]进一步的，将拍摄的计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计量器具信息采集系统，其特征在于，该系统包括：图像处理模块，用于对拍摄的计量器具的表面图像灰度化得到表面灰度图；对表面灰度图进行分割得到表盘区域；对表面灰度图进行边缘检测获得指针边缘；滤波方向获取模块，用于对指针边缘进行霍夫直线检测，获得指针边缘上的直线；对所述指针边缘上的直线在霍夫空间中的亮点进行聚类获得聚类簇；根据每个聚类簇中各亮点与聚类中心的距离、各亮点的亮度值和所有亮点的数量分别获得每个聚类簇的滤波方向表征指标；选取滤波方向表征指标最大的聚类簇作为滤波方向表征聚类簇，利用滤波方向表征聚类簇中各亮点的横坐标获得滤波方向；刻度值识别模块，用于设定预设边长的高斯滤波的滑动窗口，其中滑动窗口的预设边长小于指针的宽度；以滤波方向作为预设边长的高斯滤波的滑动窗口的滑动方向对表盘区域进行滤波得到去噪表面图像；利用去噪表面图像识别指针所指的刻度值。2.根据权利要求1所述的计量器具信息采集系统，其特征在于，所述对表面灰度图进行分割得到表盘区域，包括：利用阈值分割的方法对表面灰度图进行分割得到表盘区域。3.根据权利要求1所述的计量器具信息采集系统，其特征在于，所述对所述指针边缘上的直线在霍夫空间中的亮点...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱强，韩召伟，
申请(专利权)人：济宁景泽信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：