[发明专利]一种基于CCD机器视觉识别的仪表数据读取方法

说明书

本发明公开了一种基于CCD机器视觉识别的仪表数据读取方法，包括以下步骤，第一步对图像采集进行采集，第二步对图像清晰度判定，选取清晰度高的传送分析，第三步对源图像进行图像预处理，得到二值化图像，第四步是提取图像轮廓和数值，方便读数；第五步通过指针或者是示数进行读取数值，第六步对数据的归类、存储、传输和显示。本发明通过CCD摄像头识别读取输出数据，实现无线连接获取数据的技术；采用Canny方边检测方法，然后通过Honny变换方法对直线进行检测，可以开始的对图像进行处理；通过RILBP特征对字符进行特征的提取，识别仪表上的数值，不需要后续的大量计算；可以对数值仪表进行数据的读取。

技术领域

本发明涉及机器视觉及自动化控制技术领域，具体涉及一种基于CCD机器视觉识别的仪表数据读取方法。

背景技术

由于设备技术的不断发展，传统设备在功能设计上跟不上现有技术的更新换代，多数不支持网络化和数字化控制。目前大多数非网络化和数字化的工业设备上，均设有传统的仪器仪表，以显示该设备的工作状况或状态。但是该设备及其仪器仪表，其显示的数据并没有通过数字化处理，其数据读取数依靠现场人工读取或者另行接线读取，不能被自动化控制系统等数字化、网络化系统读取，因此，无法对其进行远程控制。传统设备由于设计上的缺陷，没有预留外置接口也导致其运行数据无法读取。而如果要使其能够实现联网读取，则需要对现有设备进行改装、更换支持网络通信的数字化仪器仪表，成本高而且容易影响原设备的构造和工作。

由于传统非网络化、数字化设备的运行数据的上述现场读取方式，需要人工现场监控设备运行状态，当设备出现运行故障时无法在远程及时发现和排除，不能进行集中化管理，造成工厂管理效率低下，影响设备生产的稳定性，以及工厂效益的提高。由于新技术设备价格高，购置新设备成本高，导致工厂现用的设备还处在管理水平低下的现状。

目前全球有数千万台传统设备仍在使用中，但由于传统设备在技术和硬件方面的不足，效益、效率无法达到最大化，研究传统设备往智能化方向发展更有必要性，可大幅度降低生产成本以及提高工作效率，提升生产效益，而视觉识别读取数据相对于传统仪表数据读取方法就显得更方便快捷且应用范围更广阔。

目前CCD机器视觉识别的仪表数据读取方法的检测过程都是对图像的采集、对图像的预处理和数值的读取，基本上在对图像预处理的时候都是采用的是二值化图像的预处理、图像轮廓提取和指针的识别等技术实现对仪表的数值读取。中国发明申请CN107038447 A公开了一种基于机器视觉的指针式仪表识别方法，包括：1)原始图像采集并上传；2)对图像信息进行预处理得到二值化图像；3)刻度轮廓的提取，刻度圆拟合与展开，得到特殊点位置；4)提取指针，获得指针轮廓；5)指针细化；6)确定基准点；7)拟合指针直线段；8)读数读取；9)设计仪表数据的数据库表。该发明利用机器视觉技术替代人工读取指针式仪表的示数读取，通过对仪表图像的一系列图像处理和计算，较为准确的读取仪表的示数，实现仪表数读取的自动化。

但是对于上述专利中仍然存在有以下问题：1、对于图像的采集不稳定、不准确：在实际生产操作中，由于设备震动等原因，图像的采集往往是不稳定的，可能会因为设备震荡的原因造成图像的拍摄模糊，这样就使得后续在对图像的预处理、轮廓提取和指针识别的时候都会造成极大地困扰，甚至是数据错误；2、适用范围较窄，现有设备中有大部分采用数值显示仪表，这样对于上述专利来说就不能够实现数据的读取；3、上述专利的技术中对仪表盘上的刻度进行提取出来，只是通过指针的位置进行计算数值，这样可能会和仪表上的数值相差较大，对数值造成一定的错误。4、其采用摄像头、PC机的拓扑结构，不适合现场监控大量设备的仪器仪表。

针对现有的CCD机器视觉识别的仪表数据读取方法的上述不足，我们提出一种基于CCD机器视觉识别的仪表数据读取方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于CCD机器视觉识别的仪表数据读取方法，以克服现有技术中存在的问题。