[发明专利]嵌入式系统的图像匹配切割装置及切割方法

权利要求书

1.嵌入式系统的图像匹配切割方法，用于仪表抄表图像处理，其特征在于，包括以下步骤：

1)收集参考图像数字区域的图像特征，参考图像数字区域的图像特征包括数字间隔s、区域宽度、数字尺寸、数字个数n以及0-9的模板，其中数字尺寸包括高H₀和宽L₀，n≥1；

2)判断输入模块是否出发匹配切割命令，若是，则进入下一步；

3)使用固定式定焦摄像装置拍摄图像，获取拍摄图像；

4)图像二值化，将多阶灰度图变成两种数值的图像；

5)二值化图像进行闭运算；

6)分割图像；

7)匹配0-9数字模板，定位有效数字区域；

8)从有效数字区域中，获取数字水平切线、数字间隔、数字尺寸；

9)比较参考图像数字区域的数字尺寸与拍摄图像的有效数字区域的数字尺寸，得到拍摄图片的缩放比例β；

10)比较水平切线，即比较有效数字区域内各个数字区域的坐标，得到拍摄图片的倾斜角度θ，其中倾斜角度存在正负，倾斜角度为正代表顺时针倾斜，倾斜角度为负代表逆时针倾斜；

11)从倾斜角度，计算出拍摄图片数字区域的坐标，具体包括：

A.计算X轴和Y轴的偏移长度：

X轴偏移长度：(X_n)'＝[(n+1)*s+L₀*n]*β，

Y轴偏移长度：(Y_n)'＝(X_n)'*tanθ；

B.通过下述公式计算出有效区域大小：

X轴长度：X'＝(Xn)'

Y轴长度：Y'＝H₀+(Y_n)'；

C.根据首数字坐标与运算出的X轴、Y轴长度相加，获得要切割部分的具体坐标值；

12)最终从原图进行切割，获得所需图像。

2.根据权利要求1所述的嵌入式系统的图像匹配切割方法，其特征在于，在所述步骤4)中，先判断拍摄图像是否为灰度图，若为灰度图，则直接进行图像二值化处理；若不是灰度图，则先将彩色图像转换成为多阶的灰度图，再进行二值化处理。

3.根据权利要求1所述的嵌入式系统的图像匹配切割方法，其特征在于，在所述步骤4)中，图像二值化，将多阶灰度图转换成0和1两个数值表示的图像。

4.根据权利要求1所述的嵌入式系统的图像匹配切割方法，其特征在于，还包括步骤13)：获得所需部分图像后进行图像校正：

对图像旋转θ得到校正后的图像。

5.根据权利要求1所述的嵌入式系统的图像匹配切割方法，其特征在于，实现该方法的嵌入式系统的图像匹配切割装置包括处理器、电源模块、存储模块、通讯模块、图像采集模块以及输入输出模块；

所述电源模块为整个图像匹配切割装置供电；

所述存储模块与所述处理器双向连接，其存储参考图像的特征、通讯信息；

所述通讯模块与所述处理器双向连接，所述处理器通过所述通讯模块与外部设备通讯；

所述图像采集模块与所述处理器双向连接，其负责图像收集，并将收集到的图像转换格式输送到所述处理器；

所述输入输出模块与所述处理器双向连接，所述处理器通过所述输入输出模块与外界进行人机交互；

所述处理器协调各模块的运作，处理器内核设置DMA控制单元的参数，并从所述图像采集模块中获取摄像图像，并从所述存储模块中提取参考图像特征，查找摄像图像与参考图像的匹配部分，并且存储匹配部分的特征，传递到所述输入输出模块或者所述通讯模块完成一次业务。

6.根据权利要求5所述的嵌入式系统的图像匹配切割方法，其特征在于，所述处理器包括处理器内核、DMA控制单元、浮点运算单元、加法器、RAM、IO口以及外设通讯单元，所述DMA控制单元、所述浮点运算单元、所述加法器、所述IO口以及所述外设通讯单元与所述处理器内核双向连接，所述RAM与所述处理器内核单向连接，所述DMA控制单元还与所述RAM连接；

所述处理器内核协调各个模块的运作，所述外设通讯单元与所述存储模块、所述输入输出模块连接并通讯，所述IO口控制除所述电源模块外的各个模块的供电及状态监测。