专利名称：计量表字轮图像的识别方法
技术领域：
本发明涉及光学字符自动识别的技术领域，具体是一种计量表(如煤气表)字轮 图像的识别方法。
背景技术：
计量仪表在投入实际使用前要进行出厂检测和计量检测，目前主要采用人工检 测，过程烦杂，容易出错，由于记录是人工填写，出错后难以检错，计量表具的自动化检测是 生产厂家和计量检测部门的发展要求，目前基于仪表盘的计量表具(如水表)的自动检测 系统已日趋完善，而基于字轮组的计量表具(如煤气表)的自动检测系统基本上没有投入 应用，其主要原因是相对于常用的光学字符自动识别技术而言，字轮图像有它的特殊性，一 是经常有上下位置不确定的半字图像，二是不同表的字体不一致，有时为了应用需要，还有 特殊标志，三是不同表具的表面特征不一致，综合以上原因，造成识别率不高。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种识别过程较简单、识别率较高且读数较准 确的计量表字轮图像的识别方法。为解决上述技术问题，本发明提供了一种计量表字轮图像的识别方法，包括如下 步骤A、在计算机系统中建立与各种计量表的字轮相对应的扩充字库，该扩充字库包括各 种计量表的字轮展开图，且各所述字轮展开图经第一归一化处理；B、通过图像采集系统捕 获被测计量表当前显示的字轮图像并送至计算机系统，计算机系统根据色彩和线条特征在 所述字轮图像中取出字轮组图像，然后根据等宽原则从字轮组图像中依次分割出各字轮字 符所在的图像块，并记录各图像块的前后次序；然后对各图像块进行去噪处理和二值化处 理；然后根据色彩特征，从所述各图像块中的最左一列像素开始逐列删除所述字轮字符左 侧的作为空白位置的所有像素列，然后进行第二归一化处理，以使各图像块的宽度与所述 经第一归一化处理字轮展开图的宽度一致，以方便通过扫描方法进行比较；C、选择一与被 测计量表相对应的计量表的所述字轮展开图，然后依次将所述各图像块与所述字轮展开图 通过扫描方法进行比较，以得到所述各图像块在该字轮展开图中的位置；从而确定各图像 块中的字符对应的数值。D、根据所述各图像块在该字轮展开图中的位置和各图像块的前后次序，计算机系 统得出被测计量表的计量结果，并存入计算机系统的数据库。进一步，所述字轮展开图经所述第一归一化处理后，呈宽为24个像素、高为500个 像素的矩形图像；且所述字轮展开图中的各字符左对齐，以方便通过所述扫描方法进行比 较。进一步，所述各图像块经所述第二归一化处理后，呈宽为24个像素、高为60个像 素的矩形图像块。本发明具有积极的效果本发明的计量表字轮图像的识别方法，在基于字轮组的计量表具(如煤气表、电度表和水表等)的自动检测系统中使用，由图像采集，图像预处理， 图像归一化处理，图像建库和图像识别等五个过程完成，基于计算机系统处理，计算结果放 入数据库，在实际使用环境下具有识别效率高，读数较准确，识别流程统一，表具兼容性好， 识别率高等特点。


图1为实施例中实施计量表字轮图像的识别方法时获取的计量表字轮采集图；图 2为实施例中获取的待处理的字轮采集图的样图；图3为实施例中的计量表字轮的展开图。
具体实施例方式见图1-3，本实施例的一种计量表字轮图像的识别方法，包括如下步骤A、在计算 机系统中建立与各种计量表(例如各种型号的煤气表、各种型号的电度表、各种型号的水 表等)的字轮相对应的扩充字库，该扩充字库包括各种计量表的字轮展开图，且各所述字 轮展开图经第一归一化处理；B、通过图像采集系统捕获被测计量表当前显示的字轮图像并 送至计算机系统，计算机系统根据色彩和线条特征在所述字轮图像中取出字轮组图像(见 图1，字轮组设置在显示框中，因此根据字轮组的色彩和显示框的线条特征，可在所述字轮 图像中取出字轮组图像)，然后根据等宽原则从字轮组图像中依次分割出各字轮字符所在 的图像块，并记录各图像块的前后次序；然后对各图像块进行去噪处理和二值化处理 ’然 后根据色彩特征(字轮字符的色彩不同于字轮其余部位的色彩)，从所述各图像块中的最 左一列像素开始逐列删除所述字轮字符左侧的作为空白位置的所有像素列，从而使各图像 块中的字轮字符左对齐，然后进行第二归一化处理。C、选择一与被测计量表相对应的计量表的所述字轮展开图，然后依次将所述各图 像块与所述字轮展开图通过扫描方法进行比较，以得到所述各图像块在该字轮展开图中的 位置；所述扫描方法进行比较的过程是将所述图像块与所述字轮展开图进行逐行或逐列 像素比较，找出所述图像块在所述字轮展开图上最接近的位置，从而判断出所述图像块所 对应的数值。如图2，字轮字符为数字7的下半段和数字8的上半段，即存在过渡字符的情 况，只要通过所述扫描方法，即可判断出相应的数值，例如为7. 7。D、根据所述各图像块在该字轮展开图中的位置和各图像块的前后次序，计算机系 统得出被测计量表的计量结果，并存入计算机系统的数据库。见图1，可得出当前被测计量 表的计量结果为6357.7。所述字轮展开图经所述第一归一化处理后，呈宽为24个像素、高为500个像素的 矩形图像；且所述字轮展开图中的各字符左对齐。所述各图像块经所述第二归一化处理后，呈宽为24个像素、高为60个像素的矩形 图像块。(也可根据需要，将字轮展开图和各图像块的宽度设置成其他像素值，例如将字轮 展开图设定为30x600个像素，将各图像块设定为30x65个像素)所述图像采集系统包括 彩色CCD摄像机和图像采集卡；计算机系统用于显示和采集图像，实时显示动态图像，以拍 照方法采集静态图片。摄像机所采集的图像中，字符的高度约为40个像素。字轮的高度约 为70个像素；其中字符的高度约为40个像素，相邻字符的间隔约为10个像素。摄像机上 设有照明装置，以确保对环境光的均勻性及亮度，并使采集到的计量表图像应清晰可辨，没
4有明显反光点，以降低后续图像处理去噪的难度。对所述字轮展开图进行第一归一化处理的具体方法是将字轮展开图设定为 24x500个像素，即宽24个像素，高500个像素。对所述对图像块进行第二大小归一处理的具体方法是将字符图像例表设定为 24x60个像素，即宽24个像素，高60个像素。建立待测字轮的扩充字库，待测字轮扩充字库类似字轮表面的展开图，如图3，每 一种字轮有一个对应的库文件。连续采集一个字轮的连续多个图片，图片必须覆盖整个字 轮展开表面，从字符0开始，用人工方法选择图片填入观察窗口，从上到下连续填入并进行 手工拼接，形成如图3的图片，完成后由专用软件生成扩充字库，每一种字轮对应一个字轮 库，在进行字符识别时选择使用。也可专用软件建库，具体是连续采集同一个字轮的多幅图像，在观察窗中手工拼 接，确定后自动生成。也可采用通用软件建库，即采用与字轮中的数字相近的字体生成字 轮扩充字库，例表采用D0TUMCHE字体，在软件VISIO中生成BMP文件，在软件ACDSEE中编 辑生成所用字库。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的 实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其 它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发 明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
权利要求
一种计量表字轮图像的识别方法，其特征在于包括如下步骤A、在计算机系统中建立与各种计量表的字轮相对应的扩充字库，该扩充字库包括各种计量表的字轮展开图，且各所述字轮展开图经第一归一化处理；B、通过图像采集系统捕获被测计量表当前显示的字轮图像并送至计算机系统，计算机系统根据色彩和线条特征在所述字轮图像中取出字轮组图像，然后根据等宽原则从字轮组图像中依次分割出各字轮字符所在的图像块，并记录各图像块的前后次序；然后对各图像块进行去噪处理和二值化处理；然后根据色彩特征，从所述各图像块中的最左一列像素开始逐列删除所述字轮字符左侧的作为空白位置的所有像素列，然后进行第二归一化处理；C、选择一与被测计量表相对应的计量表的所述字轮展开图，然后依次将所述各图像块与所述字轮展开图通过扫描方法进行比较，以得到所述各图像块在该字轮展开图中的位置；D、根据所述各图像块在该字轮展开图中的位置和各图像块的前后次序，计算机系统得出被测计量表的计量结果，并存入计算机系统的数据库。
2.根据权利要求1所述的计量表字轮图像的识别方法，其特征在于所述字轮展开图 经所述第一归一化处理后，呈宽为24个像素、高为500个像素的矩形图像；且所述字轮展开 图中的各字符左对齐。
3.根据权利要求2所述的计量表字轮图像的识别方法，其特征在于所述各图像块经 所述第二归一化处理后，呈宽为24个像素、高为60个像素的矩形图像块。
全文摘要
本发明涉及一种计量表字轮图像的识别方法，其包括如下步骤A、建立与各种计量表的字轮相对应的扩充字库，其包括各种计量表的字轮展开图；B、通过图像采集系统捕获被测计量表当前的字轮图像，根据色彩和线条特征在所述字轮图像中取出字轮组图像，然后根据等宽原则从字轮组图像中依次分割出各字轮字符所在的图像块，并记录各图像块的前后次序；C、选择一与被测计量表相对应的计量表的所述字轮展开图，然后依次将所述各图像块与所述字轮展开图通过扫描方法进行比较，以得到所述各图像块在该字轮展开图中的位置；D、根据所述各图像块在该字轮展开图中的位置和各图像块的前后次序，得出被测计量表的计量结果。
文档编号G01B11/00GK101936707SQ20101014666
公开日2011年1月5日 申请日期2010年4月14日 优先权日2010年4月14日
发明者丁维光, 张永力, 李伟, 杨新建 申请人:常州市计量测试技术研究所;常州汉腾自动化设备有限公司