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囡经验交流 一 种圆形指针式仪表倾斜检测方法 邱金红 汪仁煌 汪志敏 郭鹏洲 (广东工业大学自动化学院) 摘要：圆形指针式仪表的倾斜，不利于仪表数字参数区域字符图像的定位和识别。提出一种基于检测仪表 名称倾斜的方法来获得圆形指针式仪表的倾斜角度。该方法将仪表表盘上的仪表名称看成一个整体，结合 Canny 算子、形态学与Hough变换算子来检测其倾斜角度，然后根据该倾斜角度绕仪表表盘中心点对表盘进行旋转校正， 使仪表参数区域字符回到固定位置，方便仪表数字参数区域字符的定位与提高数字字符识别的正确率。实验结果 表明：该算法能快速准确地检测出圆形指针式仪表图像的倾斜角度，有一定的实用价值。 关键词：圆形指针式仪表；仪表名称；Hough变换；倾斜校正；形态学 倾斜角，就可以检测出仪表的倾斜角。 0 引言 本文把代表仪表类型名作为仪表名称看成一个 仪表分为数字仪表和指针式仪表。目前，指针式 整体，通过测量其水平倾斜方向，获得仪表名称的倾 仪表在我国仍将长期存在并在很多领域 中占重要地 斜角度。这样仪表只要绕表盘中心点旋转该角度，即 位 l【J。相对于数字式仪表，指针式仪表的自动读数更 可实现仪表参数区域字符的角度校正。 为困难，除了要准确定位刻度盘和指针的位置，仪表 仪表名称字符之间有间隔，没有 明显的直线段 。 盘的数字字符也需要 “端正”分割，才能确保后续读 因此传统的Hough变换倾斜检测算子不能直接用来 数的准确。圆形仪表的数字参数区域，字符是以表盘 检测仪表名称的倾斜角 【。。本文先利用 Canny算子 中心呈扇形或圆形均匀分布的。由于摄像角度、仪表 检测仪表名称边缘，再用形态学对其边缘进行模糊连 放置不正等所引起的指针式仪表的倾斜，使相机获得 接，然后用Hough变换有哪些信誉好的足球投注网站构成仪表名称的直线段， 的仪表数字参数区域字符图片也倾斜。仪表的不同倾 并计算各线段的倾斜角，最后求各个线段的倾斜角平 斜使字符分布在不同的位置，增加字符定位难度。同 均值，以该平均值校正倾斜仪表倾斜角度。实验结果 时字符存在不同倾斜时，增大了字符训练量和字符识 表明：该方法能准确地检测出仪表图像的倾斜角，取 别的误判率。因此仪表倾斜的校正是十分必要的。 得了良好的效果。 倾斜校正的核心是检测图像的倾斜角。检测指针 1 仪表名称的分割 式仪表倾斜角首先是找出图像倾斜的参照物 。目前， 对于仪表的倾斜校正，一般根据仪表框架的方形作为 在选择分割仪表名称时，为使被测倾斜角更精确， 参照物，基于检测其框架边界线条的倾斜度进行校 应分割名称字符多的一部分作为仪表名称倾斜检测 正l】。]。对于圆形指针式仪表，其框架是圆形的，没有 参照物 。 很明显的线条参考物，无法基于框架边界线条进行倾 仪表表盘上除了仪表名称，还有指针、刻度线区 斜校正。 域等干扰点，并且仪表名称字符之间存在问隔。因此， 观察各式圆形仪表，若把仪表名称看成一个整体， 为了要将仪表名称整体分割出来，本文结合了最大连 可以发现仪表数字字符的方向与表盘上名称的方向 通阂[11-12和形态学处理 1【3q5]对仪表名称图像进行分 一 致。这些仪表名称包括仪表类型名、生产厂家名， 割。本文检测对象一圆形指针式温度计仪表，仪表名 仪表单位名等。因此，只要检测出仪表表盘上名称的 称为 “THERMOMETER”，如图1所示，其表盘如 40 对比图10和图5，可以看到倾斜