关键词：数字图像处理;;机械式仪表;;自动读数
摘 要：机械式仪表因其简单的设计结构和低廉的成本,广泛应用于矿井、采油、电力等多种领域。相比于传统的人工获取仪表信息的方式,计算机视觉技术的应用,极大地降低了劳动成本、提高了仪表检测的自动化水平,其具有广阔的应用前景。本文基于数字图像处理技术相关的理论,提出了一种基于中心投影法与Hough变换法相结合的机械式仪表自动读数识别方法。该方法主要包括三个步骤:首先图像的预处理,包括图像灰度化、图像二值化、平滑和锐化等过程;其次图像的直线检测,包括中心投影法和Hough变换法检测直线的方法,回转中心、针头的方向和有效量程范围的确定;最后示数的自动识别原理,根据指针与量程之间的线性比例关系计算读数,并对实验结果分析误差产生的原因。在图像的预处理中,采用图像矫正技术对仪表图像的几何结构进行矫正处理,自适应中值滤波法对灰度图像进行滤波处理,轮廓跟踪法分割表盘区域和指针区域,并进一步运用轮廓跟踪法对指针区域作去噪处理;在指针直线检测过程中,比较了中心投影法与Hough变换法直线检测的优势和不足,采用了基于中心投影法和Hough变换法相结合的指针直线检测方法,通过Hough变换法确定指针的回转中心和表盘的有效量程结果传递给中心投影法,再利用中心投影法作快速直线检测;在实验结果分析中,详细分析针对多指针仪表的指针重合或者平行、指针指向刻度线、指针垂直时的误差分析和解决办法。实验结果表明,采用中心投影法与Hough变换法相结合的机械式仪表的读数识别结果与实际读数误差在5%以内。在保证结果的可靠性前提下,该方法对单指针的检测耗时仅仅7.0ms左右,对于双指针的检测耗时仅16ms左右,整体而言,该方法的检测速度是Hough变换法的十分之一。说明该方法具有一定的可行性和可靠性,具有良好的应用前景。
内 容：原文可通过湖北省科技信息共享服务平台（http://www.hbstl.org.cn)获取