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一种指针式仪表的示数识别方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：步骤1：用摄像头采集仪表表盘图像，传送到计算机存储并显示；步骤2：用差分法确定指针的回转中心坐标；步骤3：用区域分割法对仪表表盘图像进行分割，设定表盘的跟踪区域条件为周长最长，从而得到表盘图像中包含数字、刻度线和指针部分的图像，并对得到的图像进行二值化；步骤4：将包含数字、刻度线和指针部分的图像进行极坐标变换；步骤5：通过在包含数字、刻度线和指针部分的图像中作垂直的直线，得到刻度线的信息；步骤6：采用轮廓跟踪方法，以周长最大和面积最小为区域的填充条件，得到只包含数字信息的图像；步骤7：对只包含数字信息的图像进行列直线扫描，确定所要识别的数字的区域；步骤8：依据重心位置、垂直线特征及水平投影操作，得出该数字的特征以确定该数字的数值；步骤9：最后通过该数字与之前指针与刻度线的横坐标，计算该指针式仪表的实际求值；指针式仪表的表盘图像由摄像头采集、通过USB接口读入计算机系统，利用计算机内的自动识别数字程序，将一帧数据以数组的形式读取到计算机内存中，同时送到对应的显示内存中，最后将仪表的具体示值显示在屏幕上；所述用差分法确定指针的回转中心坐标是指在确定被测表的位置后，采取一幅原始图像，然后采集一幅指针大角度偏转后的第二幅图像；如果两幅图像指针较近使用最小二乘法很难分别进行两条直线的拟和，将两幅指针位置不同的图像对应像素点做减运算；将不同灰度区域的像素置为1，相同灰度的像素位置为0；这就将背景包括刻度盘中刻度线和数字标识减去而只留下图像中有变化的部分、不同位置指针；得到剪影图像，从而检测指针的存在并确定表盘指针的回转中心信息；采集获得的指针式仪表盘图像数据是以矩阵的形式存在内存中；根据表盘图像特征，先将表盘图像进行坐标平移；以指针的回转中心为新的坐标原点；将此平移后的图像进行以横坐标为轴的向上翻转，之后进行极坐标变换；对变换后的表盘图像进行由上至下的列直线扫描获得准确的刻度线信息；在二值化矩形表盘细化图像上画竖线,竖线与刻度线重合部分的数据结合刻度线像素点个数,以及在变化后的表盘图像中刻度线为连续直线的特点,有效的判断刻度线的类型；用轮廓跟踪法，设定区域填充的条件为周长最大和面积最小，得到去除指针和刻度线区域的图像；求得离指针线回转中心横坐标最近的一个数字的中心或是左上角的坐标，确定待识别的数字区域；数字的特征提取是依据重心位置、垂直线特征及水平投影来进行；提取出待识别的数字区域后，以图像的中线为基准，将图像分成上、下两部分；依次累加各部分的黑色像素点总数；将所得的两个结果进行比较，如果上部分总数大于下部分，则图像中的数字属于上部组；相等，则属于中部组；上部分总数小于下部分，则属于下部组；上部组的数字为5，7，9；中部组的数字为0，1，3，8；下部组则为2，4，6；为区别中部组的四个数字，必须用到垂直线特征；垂直线特征，则是分别在数字图像的横坐标上的1/3,1/2,2/3置上垂直扫描线，并分别计算各垂直线与数字的交点个数；中部组的4个数，在这些垂直线上的交点数具有明显的差别，很好区分开来；对于上部组和中部组中的各数字的区分，则必须使用水平方向投影操作；水平投影，水平方向投影是指沿着图像水平方向截面的灰度值累加计算量的集合，在二值图像下简化为黑像素的计数值的集合；在水平投影后，将数字图像在纵向上划分为若干个区域；然后统计黑色像素在这个区域中的总个数，总个数为数字图像在此区域中的一个特征；在特征提取之后采用最小距离法对待检测样本特征和模板特征进行匹配。 |
