基于圖像處理的指針式儀表示數自動判讀算法研究

摘要：本文為了獲取指針式儀表的示數，研究了基于圖像處理的示數自動判讀算法。根據采集到的儀表示數圖像，首先采用預處理增強、降采樣及二值化、旋轉投影指針的方法提取出指針所在的區域；然后選取備選區域并進行二值化處理，在備選區域中定位了針尖的位置；最后對刻度線進行標記和排序，完成了示數判讀。結果表明，測量的214幅圖像中，誤差小于儀表最小分度值5%的讀數占85.05%。本文網絡版地址：http：//www.eepw.com.cn/article/274754.htm

關鍵詞：指針式儀表；自動判讀；圖像處理；降采樣；二值化DOI：10.3969/j.issn.1005-5517.2015.5.014

引言

指針式儀表在工業生產中得到了廣泛應用，如何|央速準確讀取儀表的示數是人們關心的問題。使用機械設備進行讀數是一種方便、準確的方法，與之配套使用的圖像處理和示數自動判讀算法是整套設備的核心。國內外很多學者研究了指針式儀表示數自動判讀算法，但研究仍存在一些不足，如：算法不具有普遍性、沒有考慮光線等干擾對判讀結果的影響。因此，本文以某公司使用的指針式壓力儀表為對象，研究了示數自動判讀算法。

1 指針區域提取

1.1 預處理增強

本文使用一臺CCD相機獲取儀表讀數的圖像，由于光線較差時會導致圖像灰暗，因此需要增強灰度值偏低的圖像，步驟為：

（1）計算原圖像整體平均灰度值M。

（2）如果M

以某儀表為例，增強效果如圖1所示，將圖l（b）的圖像定義為I。

1.2 基于降采樣處理的二值化

由于CCD相機采集到的原圖像尺寸較大，采用經過8倍降采樣的金字塔第3級圖像進行圖像降采樣。……