[发明专利]一种基于滚动匹配的水电气表读数自动识别方法

摘要

本发明公开了基于滚动匹配的水电气表读数自动识别方法；该识别方法，摄像头定时采集水电气表的实时计费数据照片，通过数据线传送到单片机系统；单片机系统对采集的计费数据照片进行图像二值化、计费数字区定位、噪声滤除、字符分割和半字符判断，得到分割后的全字符和半字符照片；计算待识别图像上下半字符的字符间距；根据待识别图像的字符间距连接模板带；模板带滚动与左右移动相结合进行字符匹配；计算相应位置上的字符匹配率；经过匹配率比较，选取最大值；确定最大值所对应的模板字符，据对应的表盘读数图片从左到右依次输出识别数字结果，得到水电气表的计费读数。本发明提供一种计数准确，省时省力，可以按时获取水电气表数据的方法。

主权项

一种基于滚动匹配的水电气表读数自动识别方法，其特征在于包括以下步骤：(1)摄像头定时采集水电气表的实时计费数据照片，通过数据线传送到单片机系统；(2)单片机系统对采集的计费数据照片进行图像二值化、计费数字区定位、噪声滤除、字符分割和半字符判断，得到分割后的全字符和半字符照片；(3)把待识别的全字符和半字符照片归一化至模板字符大小，并前景居中保存；所述前景为字符笔画区域，前景中像素用1表示，非字符笔画区域为背景，背景中像素用0表示；(4)对于归一化后的半字符照片，计算待识别半字符照片上下两个半字符中间的行距，仿照水电气表中的数据带的形式，按照相邻字符首尾相连的顺序和待识别字符图像的字符间距，将0‑9十个模板字符矩阵纵向连接成环状模板带；(5)从第一个模板字符0开始，以一个像素点为单位向上滚动环状模板带，对相应环状模板带位置里的字符与输入字符图像进行匹配率计算；每进行一次向上滚动环状模板带后，分别左右移动待识别字符或者半字符图像0‑K个像素位置，计算每次左右移动后对应模板带位置里的字符与输入字符图像的匹配率；再滚动环状模板带，直到环状模板带又回到模板字符0所在位置；所述K的取值根据模板点阵大小确定，小于模板宽度；匹配率C＝α×(重合象素点数M/字符模板的非零像素点数)+(1‑α)×(重合象素点数M/输入图像的非0像素点数)；α为经验值，是小于1的正数；像素点的重合数M为每进行一次向上移动或左右移动后，将待识别字符或半字符图像与字符滚动模板对应位置点阵的数据相乘，并将该乘积结果累加所得值；(6)以动态数组记录每次的匹配率结果；通过比较，选出匹配率最大的结果，确定最大结果所对应的模板位置，以此确定与输入字符图像最匹配的模板字符；对于全字符输出环状模板带对应的字符；对于半字符，以环状模板带 对应区域的上半段半字符对应的数字为输出结果；(7)对于已经分割出的待识别的全字符和半字符数字图片，根据对应的表盘读数图片从左到右依次输出识别数字结果，得到水电气表的计费读数。