一种圆形指针式仪表倾斜检测方法.pdf

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1、囡经验交流一种圆形指针式仪表倾斜检测方法邱金红汪仁煌汪志敏郭鹏洲(广东工业大学自动化学院)摘要:圆形指针式仪表的倾斜,不利于仪表数字参数区域字符图像的定位和识别。提出一种基于检测仪表名称倾斜的方法来获得圆形指针式仪表的倾斜角度。该方法将仪表表盘上的仪表名称看成一个整体,结合Canny算子、形态学与Hough变换算子来检测其倾斜角度,然后根据该倾斜角度绕仪表表盘中心点对表盘进行旋转校正,使仪表参数区域字符回到固定位置,方便仪表数字参数区域字符的定位与提高数字字符识别的正确率。实验结果表明:该算法能快速准确地检测出圆形指针式仪表

2、图像的倾斜角度,有一定的实用价值。关键词:圆形指针式仪表;仪表名称;Hough变换;倾斜校正;形态学倾斜角,就可以检测出仪表的倾斜角。0引言本文把代表仪表类型名作为仪表名称看成一个仪表分为数字仪表和指针式仪表。目前,指针式整体,通过测量其水平倾斜方向,获得仪表名称的倾仪表在我国仍将长期存在并在很多领域中占重要地斜角度。这样仪表只要绕表盘中心点旋转该角度,即位【lJ。相对于数字式仪表,指针式仪表的自动读数更可实现仪表参数区域字符的角度校正。为困难,除了要准确定位刻度盘和指针的位置,仪表仪表名称字符之间有间隔,没有明显的直线段。

3、盘的数字字符也需要“端正”分割,才能确保后续读因此传统的Hough变换倾斜检测算子不能直接用来数的准确。圆形仪表的数字参数区域,字符是以表盘检测仪表名称的倾斜角【。。本文先利用Canny算子中心呈扇形或圆形均匀分布的。由于摄像角度、仪表检测仪表名称边缘,再用形态学对其边缘进行模糊连放置不正等所引起的指针式仪表的倾斜,使相机获得接,然后用Hough变换搜索构成仪表名称的直线段,的仪表数字参数区域字符图片也倾斜。仪表的不同倾并计算各线段的倾斜角,最后求各个线段的倾斜角平斜使字符分布在不同的位置,增加字符定位难度。同均值,以该平均

4、值校正倾斜仪表倾斜角度。实验结果时字符存在不同倾斜时,增大了字符训练量和字符识表明:该方法能准确地检测出仪表图像的倾斜角,取别的误判率。因此仪表倾斜的校正是十分必要的。得了良好的效果。倾斜校正的核心是检测图像的倾斜角。检测指针1仪表名称的分割式仪表倾斜角首先是找出图像倾斜的参照物。目前,对于仪表的倾斜校正,一般根据仪表框架的方形作为在选择分割仪表名称时,为使被测倾斜角更精确,参照物,基于检测其框架边界线条的倾斜度进行校应分割名称字符多的一部分作为仪表名称倾斜检测正l】。]。对于圆形指针式仪表,其框架是圆形的,没有参照物。很明

5、显的线条参考物,无法基于框架边界线条进行倾仪表表盘上除了仪表名称,还有指针、刻度线区斜校正。域等干扰点,并且仪表名称字符之间存在问隔。因此,观察各式圆形仪表,若把仪表名称看成一个整体,为了要将仪表名称整体分割出来,本文结合了最大连可以发现仪表数字字符的方向与表盘上名称的方向通阂[11-12和形态学处理【13q5]对仪表名称图像进行分一致。这些仪表名称包括仪表类型名、生产厂家名,割。本文检测对象一圆形指针式温度计仪表,仪表名仪表单位名等。因此,只要检测出仪表表盘上名称的称为“THERMOMETER”,如图1所示,其表盘如40对

6、比图10和图5,可以看到倾斜的仪表名称在水[4]张田.一种改进的文档图像倾斜检测算法【_1].西华大学学报:自然科学版,2010,29(1):49.53.平方向得到了校正。对比图11和图3,可以看到图[5】吴丽丽,余春艳.基于Sobel算子和Radon变换的车牌倾斜校11仪表的数字参数区域的数字字符回到固定位置区正方法[J】.计算机应用,2013,33(S1):220·222.域,倾斜仪表得到了校正。[6】张顺利,李卫斌,吉军.基于投影的文档图像倾斜校正方法【J].计算机工程与应用,2010,46(3):166—168.5结

7、论【7]艾朝霞.基于Hough变换的改进的纸币倾斜校正方法【J].科本文提出一种基于检测仪表名称倾斜角校正倾学技术与工程,2011,11(2o):4906-4908.斜仪表的方法,该方法以仪表名称为整体作为仪表倾【8]钟侠.基于Hough变换的票据图像倾斜校正[J].常州大学学报:自然科学版,2012,24(2):69—72.斜参照物,使圆形指针式仪表的数字参数区域的字符[9]申继龙.车牌定位和倾斜校正的关键技术研究[D].南京:南京能够很快“端正”,为后续数字字符的定位和识别做邮电大学,2013.好准备。在仪表名称倾斜角检

8、测中,采用Canny边缘【l01杜晓刚.车牌识别系统中牌照的识别,倾斜校正及字符分割检测仪表名称,并用形态学的闭运算对其边缘进行处技术的研究[D】.太原:中北大学,2013.理,最后用Hough变换算子来检测直线,求得各直线[11】王润鸿.基于视觉加权的最大连通面积直方图检索【J】.长春理

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