專利名稱：一種利用顏色快速識別儀表讀數的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及圖像處理技術領域的一種方法，更具體的說，涉及的是一種利用顏色快速識別儀表讀數的方法。
背景技術：
以往的儀表讀數識別主要是基于字符識別的方法，其主要步驟是(1)圖像采集；圖像預處理；(3)字符定位；(4)字符分割；(5)字符識別。然而在以往的方法中，首先步驟(3)字符定位一般采用三種方法基于連通域的方法、基于紋理的方法和基于投影的方法，其中，基于連通域的方法自適應程度不夠。基于紋理的方法其運算復雜度較高，直方圖投影法主要應用在單字符位置的確定；其次，在以往的方法中，對于步驟(5)字符識別主要采用2種方法基于模板的匹配識別方法和基于P神 經網絡的識別方法。而模板匹配識別方法雖然識別準確度高，但是運算量特別大，不適于儀表讀數的快速識別方法。而P神經網絡需要的學習時間也比較長，同樣不適于儀表讀數的快速識別方法。以往的儀表讀數方法過程復雜、計算量大、識別速度慢、耗電量大。計算量大限制了儀表讀數識別的速度，而且耗電量大也減少了干電池的使用壽命，因此以往的儀表讀數識別方法不適于識別速度快，能耗要求低的情況，所以不適合采用干電池供電的抄表系統。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現有技術的不足，提出一種具有精度高、算法簡單、功耗低的利用顏色快速識別儀表讀數的方法。為了實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術方案是
一種利用顏色快速識別儀表讀數的方法，其步驟包括如下
(1)、圖像采集采用攝像頭拍攝儀表，得到對儀表表盤讀數的圖像，該儀表表盤讀數圖像像素點個數為P，P=M*N,其中M為行向量中像素點個數，N為列向量中像素點個數；
(2)、圖像濾波采用中值濾波的方法對步驟(I)得到的儀表表盤讀數圖像去噪，其具體步驟為
(2-1)將儀表表盤讀數圖像分成n個宏塊，每個宏塊含有5*5=25個像素點，圖像的像素點個數記為P，其表達式為P=M*N，其中M為儀表表盤圖像行向量個數，N為儀表表盤圖像列向量個數；
(2-2)將5*5=25個像素點的像素值按照從小到大的順序進行排序，排序后，將第13個像素點的像素值取代該宏塊中5*5=25個像素點的像素值，得到排序后的圖像，該圖像的像素點個數仍為P ;
(3)、讀數位區(qū)域分割將步驟(2)得到排序后的圖像分成L個讀數位區(qū)域Qi，I ( i彡L，每個讀數位區(qū)域含有S個像素點，其表達式為S=M*N/L，其中M為行向量中像素點個數，N為列向量中像素點個數；(4)、背景像素點篩選步驟(3)得到的L個讀數位區(qū)域Qi，設每個讀數位區(qū)域包含讀數像素點和背景像素點，其中A (X，y)為第i個讀數位區(qū)域Q i中選取的一個像素點，其中I i L, A(x, y)表示讀數位區(qū)域Q i中第x行,第y列的像素點；
判斷像素點A(x，y)是否為背景像素點，如果像素點A (x，y)的R、G、B的三原色分量分別滿足0≤R≤8且O≤G≤6且O≤B≤S，其中S為原色分量，取值范圍是I≤ 6 ≤4,則像素點A為讀數像素點,否則像素點A為背景像素點,依次類推,對第i個區(qū)域Q i中的所有像素點進行判斷，判斷是否為背景像素點，并且累計第i個區(qū)域Q i中所有背景像素點的個數Ki，其中KiSL;
(5)、計算第i個區(qū)域Qi中背景像素點的色相角Hi和第i個區(qū)域的色相角均值Si，其中I≤i≤L，其具體步驟如下
(5-1)、計算第i個區(qū)域Qi中背景像素點色相角Hi，其表達式為
權利要求
2.一種利用顏色快速識別儀表讀數的方法，其特征在于，其步驟包括如下 (1)、圖像采集采用攝像頭拍攝儀表，得到儀表表盤讀數的圖像，該表盤讀數圖像像素點個數為P，P=M*N,其中M為行向量中像素點個數，N為列向量中像素點個數； (2)、圖像濾波采用中值濾波的方法對步驟(I)得到的儀表表盤讀數圖像去噪，其具體步驟為 (2-1)、將儀表表盤讀數圖像分成n個宏塊，每個宏塊含有5*5=25個像素點，圖像的像素點個數記為P，其表達式為P=M*N，其中M為儀表表盤圖像行向量個數，N為儀表表盤圖像列向量個數； (2-2)、將5*5=25個像素點的像素值按照從小到大的順序進行排序，排序后，將第13個像素點的像素值取代該宏塊中5*5=25個像素點的像素值，得到排序后的圖像，該圖像的像素點個數仍為P ; (3)、讀數位區(qū)域分割將步驟(2)得到排序后的圖像分成L個讀數位區(qū)域Qi，I ( i彡L，每個讀數位區(qū)域含有S個像素點，其表達式為S=M*N/L，其中M為行向量中像素點個數，N為列向量中像素點個數； (4)、背景像素點篩選步驟(3)得到的L個讀數位區(qū)域Qi，設每個讀數位區(qū)域包含讀數像素點和背景像素點，其中A (X，y)為第i個讀數位區(qū)域Q i中選取的一個像素點，其中I i L, A(x, y)表示讀數位區(qū)域Q i中第x行,第y列的像素點； 判斷像素點A(x，y)是否為背景像素點，如果像素點A (x，y)的R、G、B的三原色分量分別滿足0彡R彡8且O彡G彡6且O彡B彡S，其中S為原色分量，取值范圍是I 6 4,則像素點A為讀數像素點,否則像素點A為背景像素點,依次類推,對第i個區(qū)域Q i中的所有像素點進行判斷，判斷是否為背景像素點，并且累計第i個區(qū)域Q i中所有背景像素點的個數Ki，其中KiSL; (5)、分別計算第i個區(qū)域Qi中背景像素點的色相角Hi和第i個區(qū)域的色相角均值Si ,其中I彡i彡L，其具體步驟如下 (5-1)、計算第i個區(qū)域Qi中背景像素點色相角Hi，其表達式為O0..........if max = mm 60° x ~~ + O0,.. if max = and, g >h maz-iran Hi =*= 60° x~~^——+ 3600...!/ max =r,and,g <h(I) max-mm 60° y-'~~~ +120°...if max = g maE—mm60° x ~~~ + 2400…if max =b . rnaz-irm 其中，r、g和b分別是第i個區(qū)域中背景像素點的R、G和B歸一化的值，max為第i個區(qū)域中背景像素點的R，G和B的最大值，min為R，G和B的最小值； (5-2)、計算第i個區(qū)域的色相角均值S1，其表達式為^ = (2)J-O 其中，Hi為第i個區(qū)域Q i中背景像素點色相角，Ki為第i個區(qū)域的背景像素點個數；(6)、設置儀表表盤讀數分別為0，1、2，3，--------8，9，根據步驟(5)所述的第i個區(qū)域的色相角均值S1識別儀表表盤的背景像素點區(qū)域的顏色，確定儀表表盤顏色所對應的儀表表盤數字，實現了利用顏色快速識別儀表讀數，其具體步驟如下 如果第i個區(qū)域的色相角均值ffi滿足0彡S1彡5，則將儀表表盤圖像第i個區(qū)域Q i的顏色識別為0 ; 如果第i個區(qū)域的色相角均值S1滿足25彡Si彡35，則將儀表表盤圖像第i個區(qū)域Q i的顏色識別為I ; 如果第i個區(qū)域的色相角均值S1滿足55 Sffi < 65，則將儀表表盤圖像第i個區(qū)域Q i的顏色識別為2 ； 如果第i個區(qū)域的色相角均值ffi滿足85 ^ H1 ^ 95，則將儀表表盤圖像第i個區(qū)域Q i的顏色識別為3 ； 如果第i個區(qū)域的色相角均值ffi滿足135 ^H1 ( 145，則將儀表表盤圖像第i個區(qū)域Q i的顏色識別為4 ； 如果第i個區(qū)域的色相角均值S1滿足175 ^ H1 ^ 185，則將儀表表盤圖像第i個區(qū)域Q i的顏色識別為5 ； 如果第i個區(qū)域的色相角均值S1滿足205 ^Hi ^ 215，則將儀表表盤圖像第i個區(qū)域Q i的顏色識別為6 ； 如果第i個區(qū)域的色相角均值H1滿足235 ^Hi ^ 245，則將儀表表盤圖像第i個區(qū)域Q i的顏色識別為7 ； 如果第i個區(qū)域的色相角均值Si滿足265 ^H1 ^ 275，則將儀表表盤圖像第i個區(qū)域Q i的顏色識別為8 ； 如果第i個區(qū)域的色相角均值S1滿足Si ^ 295，則將儀表表盤圖像第i個區(qū)域Q i的顏色識別為9, 通過第i個區(qū)域的色相角均值S1值識別儀表表盤的背景像素點區(qū)域的顏色，確定儀表表盤圖像第i個區(qū)域Q i顏色所對應的數字，其中I < i < L。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用顏色快速識別儀表讀數的方法，其步驟(1)采用攝像頭拍攝儀表，得到表盤讀數圖像；(2)采用中值濾波對表盤讀數圖像去噪；(3)將步驟(2)得到排序后的圖像分成L個讀數位區(qū)域Ωi；(4)從第i個讀數位區(qū)域Ωi中篩選出所有背景像素點；(5)分別計算第i個區(qū)域Ωi中背景像素點的色相角Hi和第i個區(qū)域的色相角均值；(6)設置儀表表盤讀數分別為0，1、2，3，┉8，9，根據步驟(5)所述第i個區(qū)域的色相角均值識別表盤的背景像素點區(qū)域的顏色，確定表盤顏色所對應的表盤數字，實現了利用顏色快速識別儀表讀數。該方法利用儀表表盤讀數背景的顏色不同，快速、方便的將儀表讀數識別出，是一種有效快速抄表方法。
文檔編號G06K9/00GK102799861SQ201210219240
公開日2012年11月28日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權日2012年6月29日
發(fā)明者嚴軍, 王紅梅, 楊建國, 洪慧 申請人:上海大學