基于图像处理的水表检定方法和装置及系统

今天为大家介绍一项国家发明授权专利——基于图像处理的水表检定方法、装置及系统。该专利由北京石油化工学院申请，并于2018年11月2日获得授权公告。

内容说明

本发明涉及仪表检测领域，更具体的，涉及一种基于图像处理的水表检定方法、装置及系统。

发明背景

冷水水表检定过程是一个确定水表读数误差大小的过程，在检定时可以适当采用计算机识别图像读数代替人工方式进行检测。现阶段，指针式水表检定系统的相关研究日趋增多，众多的国内外研究者将研究的方向设定在机器视觉以及图像处理上，即采集指针式水表图像，再利用计算机处理图像矩阵识别水表指针位置，进而读取水表示值。图像处理检测技术具有极强的对象性，不同的检测对象的图像结构信息相差很大，而且识别的精度速度等要求也会不尽相同。

针对传统方法各个方面的局限性，很多学者提出了运用圆周弦长检测法来进行水表指针的方向识别，这种方法的基本原理是将指针以旋转轴心为原点将指针分为四个象限，然后从原点出发向两个相反的方向搜索指针轮廓，记录轮廓点间距离，每搜索完一条线上的两个轮廓点就以1°为步长顺时针或逆时针继续搜索直到旋转180°完成搜索，此搜索过程中所得的最长的轮廓距离即对应指针指示方向。虽然此种方法在指针式仪表识别领域具有十分广泛的用途，但如果指针较尖锐，与旋转指针圆没有平滑过度的情况下会浪费许多资源，而且如果指针在提取过程中出现平针的现象会造成指针方向识别不准确甚至是错误。

因此，现有技术中水表检定还存在效率及准确率均不高的问题。

发明内容

本发明公开一种基于图像处理的水表检定方法、装置及系统，用于解决现有技术中水表检定还存在效率及准确率均不高的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于图像处理的水表检定方法，并采用如下技术方案：基于图像处理的水表检定方法包括：获取预设表盘图像的指针二值化图；从所述指针二值化图中提取图像指针轮廓线，根据所述指针轮廓线计算所有轮廓点到指针圆圆心的距离；确定所述距离中的最大值并根据所述最大值确定指针方向；根据所述指针方向对所述预设水表进行示数判读，并得到判读结果；计算所述判读结果并确定所述预设水表的示值状态。

本发明提高的水表读数识别方法，具有如下技术效果：第一、对指针式水表图像预处理过程中的各种方法进行了分析，图像预处理尤其对相对清晰度不高干扰较大的表盘图像显得更为重要。

第二、实现了对指针式水表图像特征区域子表盘的提取以及指针提取。在指针子表盘提取过程中并非针对识别子表盘圆内信息提取而是采用扩充提取以保证指针针尖部分的完整性。对于指针的提取过程并非直接对灰度图像进行处理，而是充分利用图像彩色信息，利用LRCD彩色差分原理提取指针。

第三、实现了指针圆完整准确检定。利用提取指针信息准确识别指针转轴即指针圆圆心位置。