一种实用的指针式仪表读数识别方法

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1、光电工程Opto-ElectronicEngineering第38卷第4期2011年4月Vol.38,No.4April,2011文章编号：1003-501X(2011)04-0145-06一种实用的指针式仪表读数识别方法陶冰洁，韩佳乐，李恩(电子科技大学电子工程学院，成都611731)摘要：针对指针式仪表的判读和计量校准，本文提出了一种新颖实用的基于数字图像处理技术的读数识别方法。首先对图像进行预处理，包括图像分割、图像滤波及膨胀细化等步骤，其中采用了一种改进的自适应中值滤波方法来改善图像效果；然后用改进的、双阈值的

2、霍夫变换提取出图像特征信息，创新性地利用仪表表盘刻度与角度的线性关系得到指针读数，并且对于指针与整刻度线重合的情况进行了后期校正。实验结果表明，该方法对于指针角度识别十分有效，且具有较高的精度和实时性，有很强的实际应用价值。关键词：指针式仪表；读数识别；霍夫变换中图分类号：TP391.4文献标志码：Adoi：10.3969/j.issn.1003-501X.2011.04.025AnAppliedMethodforReadingRecognitionofIndex-instrumentTAOBing-jie，HANJi

3、a-le，LIEn(SchoolofElectronicEngineering,UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina,Chengdu611731,China)Abstract:Astotheidentificationandcalibrationofindex-instrument,anovelmethodforreadingrecognitionbasedondigitalimageprocessingisproposed.Firstly,preproce

4、ssingoperationonimagesisdone,includingimagesegmentation,imagefiltering,imagedilationandthinningetc,andamethodofimprovedadaptivemedianfilterisadoptedtoimprovetheimage.Then,characteristicinformationofimageisextractedwiththeimproveddualthresholdsHoughtransformation

5、,andthepointerreadingisgotusingthelinearrelationshipbetweenscaleandangleofinstrumentdialrevolutionary.Andastothesituationthatpointercoincideswiththewholetick,latecorrectionhasbeendone.Theexperimentresultsshowthatthealgorithmisveryvalidforthepointeranglerecogniti

6、on,andhashigherprecisionandrealtime.Ithasstrongpracticalapplicationvalue.Keywords:index-instrument;readingrecognition;Houghtransformation0引言指针式仪表由于结构简单，维护方便，抗电磁干扰强，精度高等优点，是目前测试与控制系统中应用非常普遍的测量仪表。指针式仪表一般都没有数据线接口功能，对其读数采用肉眼识别易受到诸多人为因素的影响，检测效率低且精确度不高，特别是长时间持续判读，容易引起

7、视觉疲劳，从而导致误差的产生；另外还有一些无法采用人工判读的场合。因此实现对指针式仪表的自动识别具有特别重要的现实意义。对于指针图像的处理与识别目前在国内开展了一些研究。有的研究人员提出基于视觉颜色聚类和模糊识别方法进行识别[1-2]，但过程复杂，且效果不能令人满意。文献[3]提出的指针位置识别算法，利用同心圆环搜索法确定指针位置，计算指针角度。这种算法虽然计算简单，但是识别精度不高，且识别误差受摄像头和表盘目标安装角度的影响，在实际操作中受人工影响较大，难以控制。也有的学者设计了指针识别系统[4]，但可靠性不高。国外

8、对于相关问题的研究，一些学者提出了对于线性目标图像的处理与识别[5-6]，也收稿日期：2011-01-05；收到修改稿日期：2011-02-20基金项目：国家自然科学基金(60904004)；成都市科技计划(10GGYB527GX-023)作者简介：陶冰洁(1977-)，女(汉族)，四川崇州人。讲师，博士，主要研究计算机视觉和目标