基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的多指針型水表自動識讀系統(tǒng)研究.pdf

1、傳統(tǒng)的自來水公司需要專門人員到用戶家中進行人工抄表和收費管理，既耗費了人力又給用戶帶來麻煩。目前出現(xiàn)很多新型水表便于自動讀取水量和收費。但由于居民及工業(yè)中普遍已安裝的水表大部分是多指針型儀表，更換新水表，涉及管道和電子線路的改造問題，既費時費力難以推廣也需要很大的成本。所以通過水表上方安裝攝像頭，遠程傳送水表圖片，經(jīng)數(shù)字圖像處理技術(shù)實現(xiàn)水表讀數(shù)的自動識讀具有重大意義。
　　本文設(shè)計了多指針型水表自動識讀系統(tǒng)。論文的主要研究內(nèi)容如下

2、:
　　(1)針對表盤灰度圖像中指針的灰度值與表盤背景灰度值相似的問題，本文采用多尺度Retinex低通濾波算法對水表彩色圖像進行光照補償處理與圖像增強。使原圖中紅色指針的對比度更加明顯，進而為提高指針區(qū)域分割的準確性提供了可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
　　(2)選用C均值聚類算法對水表指針區(qū)域的進行圖像分割。本算法充分考慮了紅色指針分量的灰度值與表盤背景和黑色指針灰度值之間存在的分類特性，根據(jù)圖像灰度級將像素分為三類，并通過C均值聚類

3、算實現(xiàn)分類。仿真結(jié)果表明該方法優(yōu)于大津法、區(qū)域生長法等常規(guī)分割算法。
　　(3)在面向二值圖像的圖像后處理階段，本文首先基于二值圖像形態(tài)學操作進行去噪處理。對于個別無法通過圖像相態(tài)學操作進行濾除的噪聲區(qū)域，本文提出根據(jù)質(zhì)心距離曲線的分類識別算法對指針區(qū)域和非指針區(qū)域進行區(qū)分，達到全面去噪的目的。
　　(4)應(yīng)用最小二乘法實現(xiàn)指針圓心坐標及表盤水平零刻度線方向的求取，并通過相應(yīng)的幾何關(guān)系進行指針讀數(shù)的快速計算。設(shè)計了對于多指針