[發(fā)明專利]一種基于滾動(dòng)匹配的水電氣表讀數(shù)自動(dòng)識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310184717.1
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN103226706A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁祖春;莫文英;莫蓮枝
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東今盛投資有限公司;廣東中雅無線科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/20
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)識別，特別是涉及一種基于滾動(dòng)匹配的水電氣表讀數(shù)自動(dòng)識別方法，屬于自動(dòng)化儀器儀表以及數(shù)字圖像處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，民用水電氣表的抄表，除了電表外，基本上還是人工抄表，尤其是對于老式水表更是如此。人工抄表需要工作人員進(jìn)入家家戶戶，查看水氣電表，記錄數(shù)據(jù)，輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算費(fèi)用，再通知用戶繳費(fèi)；該方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，勞動(dòng)強(qiáng)度大，人工費(fèi)用高，而且由于住戶不在家，難以保證按時(shí)獲得水氣電表數(shù)據(jù)。

通過數(shù)字識別技術(shù)，按時(shí)準(zhǔn)確自動(dòng)獲取水電氣表數(shù)據(jù)，避免人工抄表的諸多問題成為迫切需要解決的技術(shù)問題。但是目前的模板的模板匹配技術(shù)無法對半字符進(jìn)行正確的識別，而水電氣表表盤讀數(shù)隨時(shí)都在滾動(dòng)，出現(xiàn)的半字符的幾率非常高，表盤讀數(shù)從左到右計(jì)數(shù)，一般個(gè)位數(shù)在右邊，從右到左依次是十位數(shù)，百位數(shù)，千位數(shù)等，如果是在水電氣表表盤讀數(shù)不能準(zhǔn)確讀取，將直接影響數(shù)字識別技術(shù)在水電氣表計(jì)數(shù)的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)人工抄表的問題，提供一種計(jì)數(shù)準(zhǔn)確，省時(shí)省力，可以按時(shí)獲取水電氣表數(shù)據(jù)的基于滾動(dòng)匹配的水電氣表讀數(shù)自動(dòng)識別方法。

本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)：

一種基于滾動(dòng)匹配的水電氣表讀數(shù)自動(dòng)識別方法，包括以下步驟：

(1)攝像頭定時(shí)采集水電氣表的實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)照片，通過數(shù)據(jù)線傳送到單片機(jī)系統(tǒng)；

(2)單片機(jī)系統(tǒng)對采集的計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)照片進(jìn)行圖像二值化、計(jì)費(fèi)數(shù)字區(qū)定位、噪聲濾除、字符分割和半字符判斷，得到分割后的全字符和半字符照片；

(3)把待識別的全字符和半字符照片歸一化至模板字符大小，并前景居中保存；所述前景為字符筆畫區(qū)域，前景中像素用1表示，非字符筆畫區(qū)域?yàn)楸尘埃尘爸邢袼赜?表示；

(4)對于歸一化后的半字符照片，計(jì)算待識別半字符照片上下兩個(gè)半字符中間的行距，仿照水電氣表中的數(shù)據(jù)帶的形式，按照相鄰字符首尾相連的順序和待識別字符圖像的字符間距，將0-9十個(gè)模板字符矩陣縱向連接成環(huán)狀模板帶；

(5)從第一個(gè)模板字符0開始，以一個(gè)像素點(diǎn)為單位向上滾動(dòng)環(huán)狀模板帶，對相應(yīng)環(huán)狀模板帶位置里的字符與輸入字符圖像進(jìn)行匹配率計(jì)算；每進(jìn)行一次向上滾動(dòng)環(huán)狀模板帶后，分別左右移動(dòng)待識別字符或者半字符圖像0-K個(gè)像素位置，計(jì)算每次左右移動(dòng)后對應(yīng)模板帶位置里的字符與輸入字符圖像的匹配率；再滾動(dòng)環(huán)狀模板帶，直到環(huán)狀模板帶又回到模板字符0所在位置；所述整數(shù)K的取值根據(jù)模板點(diǎn)陣大小確定，小于模板寬度；匹配率C＝α×(待識別字符或半字符前景與模板的重合象素點(diǎn)數(shù)M/字符模板的非零像素點(diǎn)數(shù))+(1-α)×(待識別字符或半字符前景與模板的重合象素點(diǎn)數(shù)M/輸入圖像的非0像素點(diǎn)數(shù))；α為經(jīng)驗(yàn)值；像素點(diǎn)的重合數(shù)M為每進(jìn)行一次向上移動(dòng)或左右移動(dòng)后，將待識別字符或半字符圖像點(diǎn)陣與字符滾動(dòng)模板對應(yīng)位置點(diǎn)陣的數(shù)據(jù)相乘，并將該乘積結(jié)果累加所得值；

(6)以動(dòng)態(tài)數(shù)組記錄每次的匹配率結(jié)果；通過比較，選出匹配率最大的結(jié)果，確定最大結(jié)果所對應(yīng)的模板位置，以此確定與輸入字符圖像最匹配的模板字符；對于全字符輸出環(huán)狀模板帶對應(yīng)的字符；對于半字符，以環(huán)狀模板帶對應(yīng)區(qū)域的上半段半字符對應(yīng)的數(shù)字為輸出結(jié)果；

(7)對于已經(jīng)分割出的待識別的全字符和半字符數(shù)字圖片，根據(jù)對應(yīng)的表盤讀數(shù)圖片從左到右依次輸出識別數(shù)字結(jié)果，得到水電氣表的計(jì)費(fèi)讀數(shù)。

進(jìn)一步地，所述計(jì)費(fèi)數(shù)字區(qū)定位是指定位計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)照片中表盤讀數(shù)所在位置。所述噪聲濾除包括濾除高斯噪聲、椒鹽噪聲及其它噪聲。所述字符分割是將噪聲濾除后的計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)照片中表盤讀數(shù)按列分隔成孤立的字符。所述半字符是指計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)照片中不能完整顯示的字符，字符為0-9的阿拉伯?dāng)?shù)字。所述模板字符是指待識別水電氣表中計(jì)費(fèi)讀數(shù)數(shù)字區(qū)域中0-9所用字體的像素點(diǎn)陣圖片的計(jì)算機(jī)表示。所述數(shù)據(jù)帶是指水電氣表中計(jì)費(fèi)讀數(shù)數(shù)字區(qū)域中0-9顯示的順序。所述左右移動(dòng)是指對待識別字符或半字符圖像向左移動(dòng)0-K個(gè)像素位置，以便進(jìn)行匹配計(jì)算；再回到向左移動(dòng)前的位置，然后再對待識別字符或半字符圖像向右移動(dòng)0-K個(gè)像素位置，以便進(jìn)行匹配計(jì)算。所述的定時(shí)是根據(jù)一月一次或多次或多月一次確定的時(shí)間。