一种数显仪表判读方法技术

本发明专利技术公开了一种数显仪表判读方法，包括如下步骤：分别提取数显仪表图像的水平边缘和竖直边缘，判断出显示屏区域的水平边缘和竖直边缘，进而提取出显示屏区域图像；用卷积模板对提取的显示屏区域图像进行卷积和量化，并对量化结果进行二值化处理，得到二值化显示屏图像；提取二值化显示屏图像中的字符串，确定字符串的上下、左右边界后再将每个字符分割出来；利用根据字符所处的矩形设定的直线与字符的相交次数和相交位置进行识别字符。本发明专利技术有很好的鲁棒性和很高的识别准确率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业计算机视觉领域，特别涉及。
技术介绍
以下技术文献与本专利技术相关F. Correa Alegria and A. Cruz Serra, “Automaic Calibration of Analog and Digital Measuing Instruments Using Computer Vision, ” IEEE Transaction on Instrumentation and Measurement, VOL. 49， NO. 1， 2000， pp. 94-99.Huiying Shen and James Coughlan, Reading LCD/LED Displays with a Camera Cell Phone, ” CVPRW06.Rakhi P. Ghugardare, Sandip P. Narote, P. Mukherji, and Prathamesh M. Kulkarni, “Optical Character Recognition System for Seven Segment Display Image本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种数显仪表判读方法，其特征是，包括如下步骤：Ａ１、分别提取数显仪表图像的水平边缘和竖直边缘，判断出显示屏区域的水平边缘和竖直边缘，进而提取出显示屏区域图像；Ａ２、用卷积模板对提取的显示屏区域图像进行卷积和量化，并对量化结果进行二值化处理，得到二值化显示屏图像；Ａ３、提取二值化显示屏图像中的字符串，确定字符串的上下、左右边界后再将每个字符分割出来；Ａ４、利用根据字符所处的矩形设定的直线与字符的相交次数和相交位置进行识别字符。

【技术特征摘要】
1.一种数显仪表判读方法，其特征是，包括如下步骤Al、分别提取数显仪表图像的水平边缘和竖直边缘，判断出显示屏区域的水平边缘和竖直边缘，进而提取出显示屏区域图像厶；A2、用卷积模板对提取的显示屏区域图像4进行卷积和量化，并对量化结果进行二值化处理，得到二值化显示屏图像八；A3、提取二值化显示屏图像/F中的字符串，确定字符串的上下、左右边界后再将每个字符分割出来；A4、利用根据字符所处的矩形设定的直线与字符的相交次数和相交位置进行识别字符。2.如权利要求1所述的数显仪表判读方法，其特征是，所述步骤Al中，通过如下方法判断显示屏区域的水平边缘在提取出来的数显仪表图像的水平边缘中，排除与图像边界粘连的连通域后，在水平方向上对剩余的水平边缘进行形态学的膨胀操作，再排除长度小于数显仪表图像宽度的一定比例的连通域，得到水平连通域图；将所述水平连通域图投影到竖直坐标上得到水平投影曲线，提取水平投影曲线中所有特定宽度以上的且两端均有非零值的零区间；若所述零区间只有一个，则将所述零区间的两个端点对应到显示屏区域的两个水平边缘的竖直坐标；若所述零区间多于一个，则将对称性最好的一对连通域对应的零区间的两个端点对应到显示屏区域的两个水平边缘的竖直坐标。3.如权利要求2所述的数显仪表判读方法，其特征是，通过如下步骤找出对称性最好的一对连通域对于每个零区间相应的一对连通域，计算该对连通域的左端点之间的差的绝对值，与该对连通域的右端点之间的差的绝对值之和，并将该和最小的一对连通域判断为对称性最好的一对连通域。4.如权利要求2所述的数显仪表判读方法，其特征是，所述步骤Al中，数显仪表图像的水平边缘和竖直边缘分别用水平Sobel算子和竖直Sobel算子提取，并通过如下方法判断显示屏区域的竖直边缘在经过竖直Sobel算子提取竖直边缘的数显仪表图像中，利用显示屏区域的水平边缘分割出第一感兴趣区域；排除第一感兴趣区域中长度小于一定阈值的连通域，将剩下的竖直边缘投影到水平坐标上，分别将离投影区域竖直方向的对称线两边的第一个零点的水平坐标作为显示屏区域两个竖直边缘的水平坐标。5.如权利要求1所述的数显仪表判读方法，其特征是，采用如下算法对显示屏区域图像厶进行卷积和量化Ic = CiiIl * M1)-TnaxiIl * M2r I1 *M3))；其中，4为卷积量化结果力以确保4的最大值在255以内的常数，M1、M2和Μ , 是卷积模板，6.如权利要求5所述的数显仪表判读方法，其特征是尺度因子巧通过以下步骤进行动态调整若字符串中面积最大的笔画连通域的平均宽度小于第一设定值，则增大P,,若大于第二设定值，则减小巧；若对r的增大或减小操作次数超出设定阈值，则停止对巧的调整。7.如权利要求5所述的数显仪表判读方法，其特征是，在所述步骤A2中，在经过二值化处理后，得到二值化显示屏图像4之前，还包括如下步骤用卷积模板对经过二值化处理的显示屏区域图像进行卷积，得到包含字符串的竖直笔画的竖直笔画图像；用卷积模板的转置对经过二值化处理的显示屏区域图像进行卷积，得到包含字符串的水平笔画的水平笔画图像；对所述竖直笔画图像和水平笔画图像进行叠加后，再进行二值化处理。8.如权利要求1所述的数显仪表判读方法，其特征是，通过如下步骤确定字符串的上下边界A3. 1、用特定长度和水平倾角的直线作为开运算模板对所述二值化显示屏图像~进行开运算后，投影到竖直坐标上；A3. 2、将竖直坐标相隔小于一定值的相邻的非零区间当成连续的非零区间； A3. 3、将竖直坐标宽度最大的非零区间的两个端点对应的竖直坐标作为字符串的上下边界的基准。9.如权利要求1所述的数显仪表判读方法，其特征是，通过如下步骤确定字符串的左边界A3. 4、在所述二值化显示屏图像“中，利用字符串的上下边界分割出第二感兴趣区域^ ；A3. 5、将所述第二感兴趣区域咎的一定高度以下部分的像素置零，并进行竖直投影到水平坐标；A3. 6、找出水平宽度大于一定值的非零区间，将此非零区间的左端点的水平坐标作为对应字符串的左边界。10.如权利要求9所述的数显仪表判读方法，其特征是，通过如下步骤确定字符串的右边界A3. 7、将第二感兴趣区域4·进行竖直投影到水平坐标上，形成一系列非零区间沪，非零区间^的左端点和右端点分别为Γ和一，其中η为自然数，η表示f是第η个非零区间； 八3.8、将广-/ 小于一定值的非零区间严剔除，或者将非零区间f内最大纵坐标值小于一定值的非零区间f剔除；A3. 9、将最右端的非零区间的右端点坐标作为字符串的右边界坐标。11.如权利要求10所述的数显...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁超，杨文明，廖庆敏，傅翼，
申请(专利权)人：清华大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：94