[发明专利]一种适用于变电站巡检机器人的数字显示仪表识别方法

权利要求书

1.一种适用于变电站巡检机器人的数字显示仪表识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)定位数字区域：

对于变电站巡检机器人采集到的原始图像，采用基于数显仪表特性的自定义阈值分割方法，筛选出数显仪表所有的目标区域；

(2)提取轮廓：提取目标区域的最小外接矩形；

(3)筛选矩形区：

(3a)去除干扰区域：设定一个阈值S，遍历所有的矩形区，若其面积小于S，则去除该矩形区；

(3b)去除不符合数显仪表长宽比的区域：设定一个阈值区间[X,Y]，遍历所有矩形，将所有长宽比不满足条件的矩形区去除；

(4)截取子图：将剩下的矩形区域全部截取出来，作为待识别的数字区域；

(5)子图预处理：

(5a)灰度化：对彩色的子图进行灰度化；

(5b)中值滤波：对灰度子图进行平滑去噪处理；

(5c)图像增强：对滤波后的子图进行处理，增强字符轮廓特征；

(5d)字符分割：根据数显仪表包含N个字符的特征，将图像均分为N份；

(5e)二值化：对单个字符进行自适应二值化处理；

(5f)归一化：将字符统一尺寸；

(5g)小数点处理：获取小数点的位置；

(6)字符识别：采用支持向量机SVM的方法训练分类器实现多分类，用分类器对输入字符进行识别。

2.根据权利要求1所述的一种适用于变电站巡检机器人的数字显示仪表识别方法，其特征在于，步骤(1)中的基于数显仪表特性的自定义阈值分割方法为：根据数显仪表显示的数字呈红色或蓝色，与周围的像素值差异较大，设定一个阈值范围来确定数显仪表的位置，用白色表示数显仪表的位置，黑色表示背景。

3.根据权利要求1所述的一种适用于变电站巡检机器人的数字显示仪表识别方法，其特征在于，步骤(2)提取轮廓包括：

(2a)对数显仪表的目标区域进行形态学闭操作；

(2b)计算上述目标区域的最小外接矩形。

4.根据权利要求1所述的一种适用于变电站巡检机器人的数字显示仪表识别方法，其特征在于，步骤(5a)中采用加权值法对彩色的子图进行灰度化。

5.根据权利要求1所述的一种适用于变电站巡检机器人的数字显示仪表识别方法，其特征在于，步骤(5b)中采用中值滤波对灰度子图进行平滑去噪处理。

6.根据权利要求1所述的一种适用于变电站巡检机器人的数字显示仪表识别方法，其特征在于，步骤(5c)中采用Sobel算子对滤波后的子图进行处理，增强字符轮廓特征。

7.根据权利要求1所述的一种适用于变电站巡检机器人的数字显示仪表识别方法，其特征在于，步骤(5f)中将字符统一尺寸为32*32。

8.根据权利要求7所述的一种适用于变电站巡检机器人的数字显示仪表识别方法，其特征在于，步骤(6)字符识别包括以下步骤：

(6a)采集多组数据，针对0-9这十个数字字符建立十个类别的样本集；

(6b)以样本图像的大小32*32像素作为特征，采用支持向量机SVM算法对样本集进行训练，得到多元分类器；

(6c)用多元分类器对数字字符进行估计。