專利名稱：一種基于滾動(dòng)匹配的水電氣表讀數(shù)自動(dòng)識(shí)別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)識(shí)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(shí)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(duì)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(shí)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(duì)半字符進(jìn)行正確的識(shí)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(shí)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(shí)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(shí)別方法，包括以下步驟:(I)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(duì)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(shí)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I表示，非字符筆畫區(qū)域?yàn)楸尘?，背景中像素用O表不;(4)對(duì)于歸一化后的半字符照片，計(jì)算待識(shí)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(shí)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O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(duì)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(shí)別字符或者半字符圖像O-K個(gè)像素位置，計(jì)算每次左右移動(dòng)后對(duì)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O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 = a X (待識(shí)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 ) X (待識(shí)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O像素點(diǎn)數(shù))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(shí)別字符或半字符圖像點(diǎn)陣與字符滾動(dòng)模板對(duì)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(duì)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(duì)于全字符輸出環(huán)狀模板帶對(duì)應(yīng)的字符；對(duì)于半字符，以環(huán)狀模板帶對(duì)應(yīng)區(qū)域的上半段半字符對(duì)應(yīng)的數(shù)子為輸出結(jié)果；(7)對(duì)于已經(jīng)分割出的待識(shí)別的全字符和半字符數(shù)字圖片，根據(jù)對(duì)應(yīng)的表盤讀數(shù)圖片從左到右依次輸出識(shí)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(shí)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(duì)待識(shí)別字符或半字符圖像向左移動(dòng)O-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(duì)待識(shí)別字符或半字符圖像向右移動(dòng)O-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。在字符的匹配過程中，有時(shí)會(huì)碰到目標(biāo)字符左右方有黏連噪聲的情況出現(xiàn)。因?yàn)轲みB噪聲會(huì)影響輸入字符圖像的居中平移處理，所以，此時(shí)的待識(shí)別字符往往并不是處于矩陣的正中位置。因此這時(shí)需要結(jié)合模板帶左右移動(dòng)K個(gè)(本發(fā)明K可以最多取到待識(shí)別字符的圖片寬度)像素位置的匹配方法，找出模板字符與待識(shí)別字符最佳的匹配區(qū)域。又因?yàn)橛?jì)算機(jī)不同于人眼一有思維判斷功能，因此，對(duì)于每個(gè)待識(shí)別的字符都需要運(yùn)用模板帶的上下滾動(dòng)和左右移動(dòng)相結(jié)合來的方法進(jìn)行匹配。匹配率的計(jì)算方法有很多種，本發(fā)明使用的是匹配度加權(quán)算法，即每次模板字符與目標(biāo)字符在重合位置上的匹配率以公式:C = SXPJbXP2算得。a，b是加權(quán)系數(shù)，a+b =
I。在本發(fā)明中，a = 0.59, b = 0.41,但不限于此。公式中的P1'P2分別定義如下:P1:待識(shí)別字符或半字符前景與模板的重合象素點(diǎn)數(shù)M與字符模板的非零像素點(diǎn)數(shù)的比值。P2:待識(shí)別字符或半字符前景與模板的重合象素點(diǎn)數(shù)M與輸入圖像的非O像素點(diǎn)數(shù)的比值。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):(I)由于水表等表具的表盤存在出現(xiàn)半個(gè)字符的現(xiàn)象，目前的模板匹配技術(shù)無法對(duì)半字符進(jìn)行正確的識(shí)別，本發(fā)明使O到9共十個(gè)標(biāo)準(zhǔn)字符模板中，相鄰的字符模板首尾相連，其中O與9相互連接，形成一個(gè)環(huán)狀的標(biāo)準(zhǔn)字符環(huán)狀模板帶，就如水電氣表里轉(zhuǎn)動(dòng)的數(shù)據(jù)帶。利用數(shù)據(jù)帶轉(zhuǎn)動(dòng)原理，滾動(dòng)字符模板帶，使十個(gè)模板分別與輸入字符圖像進(jìn)行全方位的位移匹配；并使用了全新的環(huán)狀模板滾動(dòng)時(shí)結(jié)合左右位移匹配，找到最佳匹配區(qū)域和吻合度最高的模板位置，能夠準(zhǔn)確地識(shí)別滾動(dòng)到不同位置上的半字符。
(2)本發(fā)明通過圖像理解的方法解決人工抄表問題，該種技術(shù)具有通用性，可以用于各種表盤的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)讀取，實(shí)現(xiàn)通用自動(dòng)抄表計(jì)費(fèi)。(3)本發(fā)明方法利用的硬件簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。


圖1為基于滾動(dòng)匹配的水電氣表讀數(shù)自動(dòng)識(shí)別方法流程框圖。圖2為半字符的圖樣。圖3-圖12為環(huán)狀模板帶從O滾動(dòng)到3的部分過程展示示意圖。其中，圖3為環(huán)狀模板帶起始位置；圖4為環(huán)狀模板帶滾動(dòng)第9次時(shí)模板字符O滾動(dòng)到模板字符I過程中出現(xiàn)一半時(shí)匹配區(qū)域的示意圖；圖5是環(huán)狀模板帶滾動(dòng)第20次時(shí)的匹配區(qū)域示意圖；圖6為環(huán)狀模板帶滾動(dòng)第29次時(shí)的匹配區(qū)域示意圖；圖7為環(huán)狀模板帶滾動(dòng)第40次時(shí)的匹配區(qū)域示意圖；圖8為環(huán)狀模板帶滾動(dòng)第43次時(shí)的匹配區(qū)域示意圖；圖9為環(huán)狀模板帶滾動(dòng)第46次時(shí)的匹配區(qū)域示意圖；圖10為環(huán)狀模板帶滾動(dòng)第48次時(shí)的示意圖匹配區(qū)域示意圖；圖11為環(huán)狀模板帶滾動(dòng)第50次時(shí)的匹配區(qū)域示意圖；圖12為環(huán)狀模板帶滾動(dòng)第52次時(shí)的匹配區(qū)域示意圖。
具體實(shí)施例方式為更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施方式表述的范圍。基于滾動(dòng)匹配的水電氣表讀數(shù)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)硬件主要由光學(xué)采集設(shè)備(攝像頭)和單片機(jī)系統(tǒng)組成；攝像頭安裝水電氣表上，攝像頭通過數(shù)據(jù)線連接單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系統(tǒng)主要包括嵌入式控制模塊，圖 像處理與識(shí)別模塊、電源等。嵌入式控制模塊完成對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的控制管理，系統(tǒng)加電自檢，工作狀態(tài)指示，數(shù)據(jù)傳輸控制等；圖像處理與識(shí)別模塊負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)圖像去噪，歸一化、字符分割、字符識(shí)別，結(jié)果輸出等。本發(fā)明基于滾動(dòng)匹配的水電氣表讀數(shù)自動(dòng)識(shí)別通過單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。如圖1所示，一種基于滾動(dòng)匹配的水電氣表讀數(shù)自動(dòng)識(shí)別方法，包括以下步驟:(I)攝像頭(安裝在水電氣表上)根據(jù)繳費(fèi)需要，定時(shí)(如一月一次或多次或多月一次)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)根據(jù)常規(guī)數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)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；其中，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。噪聲濾除包括濾除高斯噪聲、椒鹽噪聲及其它噪聲。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；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，如圖2、4、6，圖8-12中不能完整顯示的字符；這里的字符是指阿拉伯?dāng)?shù)字。通過攝像頭設(shè)置，計(jì)費(fèi)數(shù)字區(qū)定位，字符分割后每張字符圖像一般最多只有兩個(gè)不能完整顯示的字符。全字符是指完整顯示的阿拉伯?dāng)?shù)字；半字符是部分顯示的阿拉伯?dāng)?shù)字。(3)把待識(shí)別的全字符和半字符照片歸一化至模板字符大小，前景居中保存；字符筆畫區(qū)域?yàn)榍熬?，前景中像素用I表示，非字符筆畫區(qū)域?yàn)楸尘?，背景中像素用O表示；模板字符是指待識(shí)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)表不。(4)對(duì)于歸一化后的半字符照片，計(jì)算待識(shí)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(shí)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；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。(5)從第一個(gè)模板字符O開始，向上滾動(dòng)結(jié)合左右移動(dòng)環(huán)狀模板帶，對(duì)輸入字符和半字符圖像與環(huán)狀模板帶進(jìn)行重合度匹配計(jì)算；向上滾動(dòng)環(huán)狀模板帶時(shí)，每次滾動(dòng)的位移量以一個(gè)像素點(diǎn)為單位，滾動(dòng)一個(gè)像素點(diǎn)單位后，對(duì)輸入圖像和環(huán)狀模板帶滾動(dòng)后的圖像進(jìn)行圖像匹配，以此類推，不斷滾動(dòng)環(huán)狀模板帶，逐次對(duì)輸入圖像進(jìn)行匹配，直到環(huán)狀模板帶又回到模板字符O所在位置；向上滾動(dòng)環(huán)狀模板帶的同時(shí)結(jié)合模板帶左右移動(dòng)待識(shí)別字符或者半字符圖像O-K個(gè)像素位置，計(jì)算每次滾動(dòng)或左右移動(dòng)后對(duì)應(yīng)模板帶位置里的字符與輸入字符圖像的匹配率，即重合度，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；本發(fā)明K可以最多取到待識(shí)別字符的圖片寬度。左右移動(dòng)是指對(duì)待識(shí)別全字符或半字符圖像向左移動(dòng)O-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(duì)待識(shí)別字符或半字符圖像向右移動(dòng)O-K個(gè)像素位置，以便進(jìn)行匹配計(jì)算。在向上滾動(dòng)匹配的同時(shí)，為了避免由于有黏連噪聲的半字符，所帶來的不準(zhǔn)確的匹配結(jié)果，還進(jìn)行左右移動(dòng)。(6)每進(jìn)行一次向上移動(dòng)或左右移動(dòng)后，將待識(shí)別字符或半字符圖像與字符滾動(dòng)模板對(duì)應(yīng)位置點(diǎn)陣的數(shù)據(jù)相乘，并將該乘積結(jié)果累加，為計(jì)算像素點(diǎn)的重合數(shù)M ;根據(jù)像素點(diǎn)的重合數(shù)M計(jì)算匹配率C ;匹配率C = α X (重合象素點(diǎn)數(shù)M/字符模板的非零像素點(diǎn)數(shù))+ (1_α)Χ(重合象素點(diǎn)數(shù)M/輸入圖像的非O像素點(diǎn)數(shù))；α為測(cè)試值或經(jīng)驗(yàn)值，可以針對(duì)不同類型的水電氣表以及不同類型的攝像頭試驗(yàn)得到，α為小于I的正數(shù)；(7)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(duì)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(duì)于全字符輸出環(huán)狀模板帶對(duì)應(yīng)的字符；對(duì)于半字符，以確定的環(huán)狀模板帶對(duì)應(yīng)區(qū)域的上半段半字符對(duì)應(yīng)的數(shù)字為輸出結(jié)果；也就 是以半字符中較小的數(shù)字為該位的輸出字符。(8)對(duì)于已經(jīng)分割出的待識(shí)別的全字符和半字符數(shù)字圖片，根據(jù)對(duì)應(yīng)的表盤讀數(shù)圖片從左到右依次輸出識(shí)別數(shù)字結(jié)果，得到水電氣表的計(jì)費(fèi)讀數(shù)。圖2是從本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)過程中隨機(jī)抽取的一個(gè)樣本實(shí)例，是水表數(shù)據(jù)帶滾動(dòng)到2和3之間時(shí)采集的。如3-圖12所示，對(duì)圖2進(jìn)行滾動(dòng)匹配的部分過程展示。圖3-圖12為環(huán)狀模板帶從O滾動(dòng)到3部分過程展示示意圖。其中，圖3為環(huán)狀模板帶起始位置；圖4為環(huán)狀模板帶滾動(dòng)第9次時(shí)模板字符O滾動(dòng)到模板字符I過程中出現(xiàn)一半時(shí)匹配區(qū)域的示意圖；圖5是環(huán)狀模板帶滾動(dòng)第20次時(shí)的匹配區(qū)域示意圖；圖6為環(huán)狀模板帶滾動(dòng)第29次時(shí)的匹配區(qū)域示意圖；圖7為環(huán)狀模板帶滾動(dòng)第40次時(shí)的匹配區(qū)域示意圖；圖8為環(huán)狀模板帶滾動(dòng)第43次時(shí)的匹配區(qū)域示意圖；圖9為環(huán)狀模板帶滾動(dòng)第46次時(shí)的匹配區(qū)域示意圖；圖10為環(huán)狀模板帶滾動(dòng)第48次時(shí)的示意圖匹配區(qū)域示意圖；圖11為環(huán)狀模板帶滾動(dòng)第50次時(shí)的匹配區(qū)域示意圖；圖12為環(huán)狀模板帶滾動(dòng)第52次時(shí)的匹配區(qū)域示意圖，而此時(shí)的環(huán)狀模板與樣本的匹配率也是最高的(這時(shí)圖12中的筆畫與圖2待識(shí)別的樣本的筆畫的重合度最高，即吻合度最高)?？梢?，不管表盤數(shù)據(jù)帶轉(zhuǎn)到那個(gè)位置，本發(fā)明都可以找到環(huán)狀模板與目標(biāo)圖像最匹配的位置，從而達(dá)到識(shí)別的目的。由于水表等表具的表盤存在出現(xiàn)半個(gè)字符的現(xiàn)象，目前的模板匹配技術(shù)無法對(duì)半字符進(jìn)行正確的識(shí)別，本發(fā)明使O到9共十個(gè)標(biāo)準(zhǔn)字符模板中，相鄰的字符模板首尾相連，其中O與9相互連接，形成一個(gè)環(huán)狀的標(biāo)準(zhǔn)字符環(huán)狀模板帶，就如水電氣表里轉(zhuǎn)動(dòng)的數(shù)據(jù)帶。利用數(shù)據(jù)帶轉(zhuǎn)動(dòng)原理，滾動(dòng)字符模板帶，使十個(gè)模板分別與輸入字符圖像進(jìn)行全方位的位移匹配；并使用了全新的環(huán)狀模板滾動(dòng)式結(jié)合左右位移匹配，找到最佳匹配區(qū)域和吻合度最高的模板，能夠準(zhǔn)確地識(shí)別滾動(dòng)到不同位置上的半字符。

本發(fā)明方法可應(yīng)用于水電氣表，但不限于此，也可用于其他類似表具的讀數(shù)的自動(dòng)識(shí)別。
權(quán)利要求
1.一種基于滾動(dòng)匹配的水電氣表讀數(shù)自動(dòng)識(shí)別方法，其特征在于包括以下步驟: (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(duì)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(shí)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I表示，非字符筆畫區(qū)域?yàn)楸尘?，背景中像素用O表示； (4)對(duì)于歸一化后的半字符照片，計(jì)算待識(shí)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(shí)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O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(duì)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(shí)別字符或者半字符圖像O-K個(gè)像素位置，計(jì)算每次左右移動(dòng)后對(duì)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O所在位置；所述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 X (重合 象素點(diǎn)數(shù)M/字符模板的非零像素點(diǎn)數(shù))+ (1- α ) X (重合象素點(diǎn)數(shù)M/輸入圖像的非O像素點(diǎn)數(shù))；α為經(jīng)驗(yàn)值,是小于I的正數(shù)；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(shí)別字符或半字符圖像與字符滾動(dòng)模板對(duì)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(duì)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(duì)于全字符輸出環(huán)狀模板帶對(duì)應(yīng)的字符；對(duì)于半字符，以環(huán)狀模板帶對(duì)應(yīng)區(qū)域的上半段半字符對(duì)應(yīng)的數(shù)字為輸出結(jié)果； (7)對(duì)于已經(jīng)分割出的待識(shí)別的全字符和半字符數(shù)字圖片，根據(jù)對(duì)應(yīng)的表盤讀數(shù)圖片從左到右依次輸出識(shí)別數(shù)字結(jié)果，得到水電氣表的計(jì)費(fèi)讀數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于滾動(dòng)匹配的水電氣表讀數(shù)自動(dòng)識(shí)別方法，其特征在于: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。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于滾動(dòng)匹配的水電氣表讀數(shù)自動(dòng)識(shí)別方法，其特征在于:所述噪聲濾除包括濾除高斯噪聲、椒鹽噪聲及其它噪聲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于滾動(dòng)匹配的水電氣表讀數(shù)自動(dòng)識(shí)別方法，其特征在于: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。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于滾動(dòng)匹配的水電氣表讀數(shù)自動(dòng)識(shí)別方法，其特征在于: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。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于滾動(dòng)匹配的水電氣表讀數(shù)自動(dòng)識(shí)別方法，其特征在于:所述模板字符是指待識(shí)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。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于滾動(dòng)匹配的水電氣表讀數(shù)自動(dòng)識(shí)別方法，其特征在于: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。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于滾動(dòng)匹配的水電氣表讀數(shù)自動(dòng)識(shí)別方法，其特征在于:所述左右移動(dòng)是指對(duì)待識(shí)別字符或半字符圖像向左移動(dòng)O-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(duì)待識(shí)別字符或半字符圖像向右移動(dòng)O-K個(gè)像素位置，以便進(jìn)行匹配計(jì)算。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于滾動(dòng)匹配的水電氣表讀數(shù)自動(dòng)識(shí)別方法，其特征在于: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。
全文摘要
本發(fā)明公開了基于滾動(dòng)匹配的水電氣表讀數(shù)自動(dòng)識(shí)別方法；該識(shí)別方法，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)；單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)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；計(jì)算待識(shí)別圖像上下半字符的字符間距；根據(jù)待識(shí)別圖像的字符間距連接模板帶；模板帶滾動(dòng)與左右移動(dòng)相結(jié)合進(jìn)行字符匹配；計(jì)算相應(yīng)位置上的字符匹配率；經(jīng)過匹配率比較，選取最大值；確定最大值所對(duì)應(yīng)的模板字符，據(jù)對(duì)應(yīng)的表盤讀數(shù)圖片從左到右依次輸出識(shí)別數(shù)字結(jié)果，得到水電氣表的計(jì)費(fèi)讀數(shù)。本發(fā)明提供一種計(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)的方法。
文檔編號(hào)G06K9/20GK103226706SQ20131018471
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月17日
發(fā)明者丁祖春, 莫文英, 莫蓮枝 申請(qǐng)人:廣東今盛投資有限公司, 廣東中雅無線科技有限公司