1在傳統的數字式儀表的采集與判讀技術中
，存在著采集方法通用性不強
、判pan讀du自zi動dong化hua程cheng度du不bu高gao或huo精jing度du較jiao低di的de不bu足zu。首shou先xian，數shu據ju的de采cai集ji大da多duo是shi通tong過guo人ren工gong協xie作zuo或huo設she計ji硬ying件jian接jie口kou電dian路lu的de方fang式shi得de到dao各ge設she備bei儀yi表biao的de實shi時shi讀du數shu
，在zai進jin行xing人ren工gong或huo自zi動dong化hua的de解jie算suan。這zhe種zhong方fang法fa首shou先xian限xian製zhi了le數shu據ju采cai集ji工gong作zuo的de自zi動dong化hua程cheng度du
；qici，yingjianjiekoudianluyibanshizhenduimouyishebeijinxingsheji，zhenduixinghenqiang
，bujuyoutongyongxing
，zaiyidingchengdushangzengdalexitongdechengben

，qieshiyongbufangbian。qici，biaopanshuzihuoqitaxinxidepandujishuxuyaorengongganyu
，qiejingdunanyidadaolingrenmanyidechengdu。zhenduizheyiwenti，benwenzhizailiyongshipinshurushebeideqingxichengxianghelinghuotongyongxing
，shejiyitaojiyushipincaijijishudeshuzishiyibiaozidongpandushebei，tongguojisuanjizidongfenxipandushurutuxiang
，jinxinggeleiyibiaoshizhidepandu。

在zai以yi往wang的de數shu字zi式shi儀yi表biao自zi動dong判pan讀du技ji術shu中zhong，主zhu要yao研yan究jiu的de是shi指zhi針zhen式shi表biao盤pan的de情qing形xing，可ke以yi根gen據ju二er值zhi化hua後hou的de指zhi針zhen指zhi向xiang來lai判pan斷duan表biao盤pan的de讀du數shu，而er對dui某mou些xie特te殊shu類lei型xing的de表biao盤pan，由you於yu沒mei有you可ke判pan斷duan讀du數shu的de指zhi針zhen
，隻zhi能neng通tong過guo表biao盤pan上shang的de數shu字zi來lai讀du取qu表biao盤pan數shu據ju，這zhe無wu疑yi增zeng大da了le判pan讀du的de難nan度du。本ben文wen旨zhi在zai針zhen對dui這zhe種zhong類lei型xing的de儀yi表biao表biao盤pan
，結jie合he實shi際ji應ying用yong背bei景jing
，進jin行xing係xi統tong詳xiang細xi的de分fen析xi。

2係統結構

係統結構主要包括數據采集設備、中心處理器、結果輸出設備
、數據存儲設備等部分。

rusuoshi。qizhongshujucaijishebeiliyongshexiangtoujinxingshujuluqu，kegenjubutongdeyingyongxuqiuxuanzebutongfenbianlvdeshexiangtoushebei。duiyuxuyaoduolushujucaijideqingkuang，gaidanyuanhaiyingbaohanshipinfuwuqi。zhongxinchuliqifuzezhenggesuanfadeshixian
，yijishexiangtouyuntaikongzhideng。chulijieguoshuchushebeizhuyaoyoudayinji
、顯示器等，可根據實際需要進行選擇。數據存儲設備用於存儲處理前後的數據和圖像信息。

3軟件設計

在本研究中需要研究判讀的數據儀表類型主要有：雙表盤格式、指針式表盤格式、液ye晶jing顯xian示shi器qi格ge式shi以yi及ji數shu碼ma管guan格ge式shi。本ben文wen著zhe重zhong研yan究jiu了le雙shuang表biao盤pan固gu定ding指zhi針zhen儀yi表biao的de自zi動dong判pan讀du算suan法fa
，給gei出chu了le該gai類lei型xing儀yi表biao示shi值zhi自zi動dong判pan讀du的de軟ruan件jian算suan法fa設she計ji流liu程cheng。如ru所suo示shi。需xu要yao注zhu意yi的de是shi，雖sui然ran算suan法fa流liu程cheng圖tu中zhong左zuo表biao盤pan和he右you表biao盤pan的de處chu理li方fang法fa大da體ti一yi致zhi，但dan在zai具ju體ti實shi現xian過guo程cheng中zhong，還hai是shi有you所suo區qu別bie的de，隻zhi是shi在zai原yuan理li上shang是shi一yi致zhi的de。

2中(zhong)的(de)圖(tu)像(xiang)二(er)值(zhi)化(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong)，包(bao)含(han)了(le)圖(tu)像(xiang)二(er)值(zhi)化(hua)閾(yu)值(zhi)的(de)自(zi)適(shi)應(ying)取(qu)值(zhi)操(cao)作(zuo)。圖(tu)像(xiang)傾(qing)斜(xie)校(xiao)正(zheng)則(ze)是(shi)通(tong)過(guo)計(ji)算(suan)圖(tu)像(xiang)中(zhong)左(zuo)右(you)兩(liang)半(ban)部(bu)分(fen)的(de)重(zhong)心(xin)
，兩(liang)重(zhong)心(xin)點(dian)之(zhi)間(jian)連(lian)線(xian)的(de)斜(xie)率(lv)即(ji)可(ke)看(kan)作(zuo)圖(tu)像(xiang)的(de)整(zheng)體(ti)傾(qing)斜(xie)度(du)
，通(tong)過(guo)一(yi)定(ding)的(de)坐(zuo)標(biao)變(bian)換(huan)規(gui)則(ze)即(ji)可(ke)進(jin)行(xing)圖(tu)像(xiang)傾(qing)斜(xie)校(xiao)正(zheng)。為(wei)達(da)到(dao)充(chong)分(fen)校(xiao)正(zheng)圖(tu)像(xiang)整(zheng)體(ti)上(shang)下(xia)傾(qing)斜(xie)和(he)左(zuo)右(you)傾(qing)斜(xie)的(de)目(mu)的(de)，在(zai)第(di)一(yi)次(ci)校(xiao)正(zheng)圖(tu)像(xiang)上(shang)下(xia)傾(qing)斜(xie)後(hou)，將(jiang)圖(tu)像(xiang)旋(xuan)轉(zhuan)90度(du)，在(zai)進(jin)行(xing)一(yi)次(ci)上(shang)述(shu)的(de)操(cao)作(zuo)，即(ji)可(ke)完(wan)成(cheng)對(dui)圖(tu)像(xiang)左(zuo)右(you)傾(qing)斜(xie)的(de)校(xiao)正(zheng)，校(xiao)正(zheng)完(wan)畢(bi)後(hou)再(zai)旋(xuan)轉(zhuan)回(hui)來(lai)即(ji)可(ke)得(de)到(dao)完(wan)全(quan)校(xiao)正(zheng)後(hou)的(de)目(mu)標(biao)圖(tu)像(xiang)。為(wei)右(you)邊(bian)圖(tu)像(xiang)數(shu)據(ju)處(chu)理(li)的(de)詳(xiang)細(xi)流(liu)程(cheng)。左(zuo)半(ban)部(bu)分(fen)圖(tu)像(xiang)的(de)數(shu)據(ju)處(chu)理(li)方(fang)法(fa)類(lei)似(si)。

4關鍵技術及算法特點

針(zhen)對(dui)研(yan)究(jiu)中(zhong)遇(yu)到(dao)的(de)具(ju)體(ti)問(wen)題(ti)，在(zai)儀(yi)表(biao)數(shu)字(zi)自(zi)動(dong)判(pan)讀(du)算(suan)法(fa)的(de)研(yan)究(jiu)與(yu)實(shi)現(xian)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，分(fen)別(bie)就(jiu)不(bu)同(tong)的(de)處(chu)理(li)算(suan)法(fa)進(jin)行(xing)了(le)適(shi)當(dang)的(de)改(gai)進(jin)，實(shi)際(ji)的(de)處(chu)理(li)效(xiao)果(guo)表(biao)明(ming)，這(zhe)些(xie)算(suan)法(fa)可(ke)較(jiao)好(hao)的(de)滿(man)足(zu)本(ben)研(yan)究(jiu)課(ke)題(ti)的(de)需(xu)要(yao)。研(yan)究(jiu)處(chu)理(li)中(zhong)所(suo)采(cai)用(yong)的(de)主(zhu)要(yao)技(ji)術(shu)及(ji)特(te)點(dian)主(zhu)要(yao)體(ti)現(xian)在(zai)以(yi)下(xia)幾(ji)點(dian)：

4.1圖像二值化閾值的自適應選取計算

本ben圖tu像xiang數shu據ju處chu理li模mo塊kuai中zhong，由you於yu不bu能neng實shi時shi得de到dao係xi統tong拍pai攝she時shi的de亮liang度du信xin息xi或huo灰hui度du信xin息xi，故gu從cong中zhong心xin處chu理li器qi的de數shu據ju管guan理li模mo塊kuai中zhong讀du取qu的de圖tu像xiang數shu據ju，在zai進jin行xing二er值zhi化hua操cao作zuo時shi閾yu值zhi的de選xuan取qu計ji算suan就jiu顯xian得de非fei常chang必bi要yao。為wei保bao障zhang和he提ti高gao數shu據ju處chu理li的de自zi動dong化hua程cheng度du，本ben模mo塊kuai中zhong采cai用yong自zi適shi應ying閾yu值zhi計ji算suan的de方fang法fa
，利li用yong改gai進jin的deOstu算法
，快速實時地計算二值化閾值，取得了較好的效果。

4.2基於投影變換的數字提取技術

本數據處理模塊是針對固定指針、雙shuang表biao盤pan的de圖tu像xiang，兩liang個ge表biao盤pan分fen別bie位wei於yu指zhi針zhen的de兩liang側ce。如ru何he快kuai速su有you效xiao地di提ti取qu表biao盤pan上shang的de數shu字zi就jiu成cheng為wei本ben算suan法fa模mo塊kuai的de關guan鍵jian技ji術shu之zhi一yi。首shou先xian考kao慮lv到dao攝she像xiang頭tou視shi場chang為wei矩ju形xing區qu域yu，而er表biao盤pan為wei圓yuan形xing，而er我wo們men所suo關guan心xin的de隻zhi是shi表biao盤pan中zhong間jian部bu分fen的de區qu域yu信xin息xi。

故(gu)通(tong)過(guo)設(she)定(ding)一(yi)定(ding)的(de)參(can)數(shu)截(jie)取(qu)圖(tu)像(xiang)中(zhong)間(jian)部(bu)分(fen)構(gou)成(cheng)子(zi)圖(tu)像(xiang)，作(zuo)為(wei)後(hou)續(xu)算(suan)法(fa)處(chu)理(li)的(de)基(ji)礎(chu)。在(zai)該(gai)子(zi)圖(tu)像(xiang)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)
，利(li)用(yong)垂(chui)直(zhi)投(tou)影(ying)算(suan)法(fa)將(jiang)圖(tu)像(xiang)分(fen)割(ge)成(cheng)左(zuo)右(you)兩(liang)部(bu)分(fen)，以(yi)分(fen)別(bie)計(ji)算(suan)左(zuo)右(you)表(biao)盤(pan)的(de)刻(ke)度(du)數(shu)。通(tong)過(guo)交(jiao)替(ti)運(yun)用(yong)水(shui)平(ping)投(tou)影(ying)和(he)垂(chui)直(zhi)投(tou)影(ying)技(ji)術(shu)，可(ke)將(jiang)表(biao)盤(pan)上(shang)的(de)數(shu)字(zi)分(fen)割(ge)提(ti)取(qu)出(chu)來(lai)
，並(bing)在(zai)此(ci)基(ji)礎(chu)上(shang)
，進(jin)行(xing)數(shu)字(zi)的(de)準(zhun)確(que)框(kuang)化(hua)，以(yi)提(ti)高(gao)後(hou)續(xu)數(shu)字(zi)識(shi)別(bie)算(suan)法(fa)的(de)準(zhun)確(que)性(xing)。

4.3指針坐標及表盤刻度線的確定

在zai實shi際ji條tiao件jian下xia，指zhi針zhen並bing不bu是shi總zong指zhi定ding在zai刻ke度du線xian上shang，更geng多duo情qing況kuang下xia，是shi位wei於yu表biao盤pan刻ke度du線xian的de間jian隔ge內nei，因yin此ci確que定ding指zhi針zhen在zai表biao盤pan上shang的de點dian同tong所suo識shi別bie刻ke度du數shu字zi的de刻ke度du線xian之zhi間jian的de相xiang對dui角jiao度du關guan係xi也ye是shi本ben算suan法fa模mo塊kuai中zhong的de關guan鍵jian所suo在zai。對dui於yu指zhi針zhen在zai表biao盤pan上shang的de點dian的de位wei置zhi的de確que定ding可ke采cai用yong投tou影ying的de方fang法fa，垂chui直zhi投tou影ying可ke確que定ding橫heng坐zuo標biao，水shui平ping投tou影ying可ke確que定ding縱zong坐zuo標biao。對dui於yu表biao盤pan刻ke度du線xian的de分fen布bu
，本ben算suan法fa模mo塊kuai中zhong提ti出chu了le對dui圓yuan環huan進jin行xing圓yuan弧hu投tou影ying的de方fang法fa，並bing且qie圓yuan弧hu投tou影ying的de半ban徑jing和he圓yuan環huan的de寬kuan度du均jun為wei自zi適shi應ying計ji算suan得de到dao，無wu需xu人ren工gong幹gan預yu。

4.4圖像傾斜校正技術

在zai大da多duo數shu情qing況kuang下xia，待dai識shi別bie的de表biao盤pan上shang的de刻ke度du數shu字zi並bing不bu是shi處chu於yu水shui平ping狀zhuang態tai，這zhe就jiu需xu要yao進jin行xing數shu字zi區qu域yu圖tu像xiang的de傾qing斜xie校xiao正zheng。在zai參can閱yue相xiang關guan文wen獻xian資zi料liao的de基ji礎chu上shang
，采cai用yong了le斜xie率lv計ji算suan校xiao正zheng的de方fang法fa。將jiang待dai校xiao正zheng的de數shu字zi區qu域yu圖tu像xiang劃hua分fen為wei左zuo右you兩liang部bu分fen，分fen別bie計ji算suan左zuo半ban部bu分fen和he右you半ban部bu分fen的de像xiang素su的de重zhong心xin，通tong過guo計ji算suan得de到dao的de兩liang個ge中zhong心xin點dian的de坐zuo標biao計ji算suan左zuo右you兩liang半ban部bu分fen像xiang素su的de斜xie率lv，根gen據ju此ci斜xie率lv進jin行xing相xiang應ying的de像xiang素su坐zuo標biao變bian換huan
，以yi得de到dao校xiao正zheng後hou的de圖tu像xiang。值zhi得de注zhu意yi的de是shi，在zai實shi際ji處chu理li過guo程cheng中zhong
，有you時shi會hui出chu現xian校xiao正zheng後hou更geng加jia傾qing斜xie的de情qing況kuang，研yan究jiu發fa現xian這zhe種zhong現xian象xiang主zhu要yao是shi由you於yu數shu字zi區qu域yu圖tu像xiang存cun在zai著zhe噪zao聲sheng幹gan擾rao引yin起qi的de
，因yin此ci在zai進jin行xing傾qing斜xie校xiao正zheng前qian
，進jin行xing必bi要yao的de濾lv波bo處chu理li（或進行更加準確的數字區域截取
，當噪聲幹擾為較大塊區域時）是必要的。

4.5基於協同神經網絡識別算法的數字識別算法

shuzishibiejishuyizhishimoshishibielingyuyanjiuderedian
，gezhongshibiesuanfabuduandibeitichu。zaizhuduosuanfadangzhong，xietongxueshibiesuanfashijinnianlaidedaoguangfanyanjiudefangfazhiyi，lingwaihaiyoushenjingwangluofa、mobanpipeifadeng。jianyubensuanfamokuaizhongdaishibiedeshuzimoshijiaoshao，shuzidebianxinghemohuchengduyexiangduijiaoxiao
，yijixietongxuemoshishibiesuanfazhongshibiejieguotongxucanliangchushizhixiangyizhidetexing，guxuanyongxietongshenjingwangluomoshishibiesuanfazuoweibensuanfazhongshuzishibiemokuaidesuanfa，bingzaiyanjiuguochengzhongzhenduiyudaodexianyouxietongshenjingwangluomoshishibiesuanfazhongcunzaidewenti，tichuleyuanxingmoshizhonggoudegaijinsuanfa，yimanzujisuandekuaisuxinghezhunquexingdeyaoqiu。shiyanyanjiubiaoming，gaifangfaqudelejiaoweimanyideshibiexiaoguo，yuanxingyangbenkujiaoxiao，jisuanliangjiaoxiao、效率高。

5實驗分析

利用前麵介紹的係統結構設計和軟件算法，進行了實驗驗證分析。實驗條件為：采集的圖像分辨率為；中心處理器采用P－III1.7G的PC機；算法實現采用Matlab7.01.

weicaijidaodeshijituxiang。weijinxingerzhihuahoujiequzhongjianbiaopanbufendetuxiang。youtuzhongkeyikanchujingbenwenfangfaerzhihuadedaodeshuzituxiangjiaoweiqingxi，keyimanzushuzitiquyushibiededaoxuyao。zhonggeichuleshuzixiaozhengjishudeyingyongjieguo。jingguoxiaozhengkejianxiaomoshishibiesuanfazhongyangbenkuzhongyangbendegeshu，tigaoshibiexiaolv。caiyongyuanhutouyingjishudedaodequxianzhongkeyiqingxidefenbianchutuxiangzhongkedudebiaoshiqingkuanghedangqianzhizhenduiyingdeweizhi。

利用基於協同神經網絡的模式識別算法，得到的最終表盤刻度判讀結果為：左邊表盤為29.417
，右邊表盤為45.556.可見該識別結果的識別精度同表盤最小刻度相比要低1－2個(ge)數(shu)量(liang)級(ji)，完(wan)全(quan)可(ke)以(yi)滿(man)足(zu)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)的(de)需(xu)要(yao)。通(tong)過(guo)多(duo)次(ci)實(shi)驗(yan)
，本(ben)文(wen)提(ti)出(chu)的(de)算(suan)法(fa)在(zai)大(da)多(duo)數(shu)情(qing)況(kuang)下(xia)可(ke)以(yi)較(jiao)好(hao)的(de)判(pan)讀(du)數(shu)字(zi)式(shi)表(biao)盤(pan)
，總(zong)的(de)識(shi)別(bie)率(lv)可(ke)達(da)到(dao)95％以上。

6結論

benwenzaishejileshuzishiyibiaozidongpanduxitongzongtijiegoudejichushang，xiangxifenxileyibiaoshizhizidongpandusuanfadeshejiliuchenghetedian。shiyanjieguobiaominggaisuanfazaijingquedushangkeyouyuyibiaodezuixiaokeduji
，tongshijuyoulianghaodeshishixing，kemanzudangqiangelingyuzhongshijiyingyongdexuqiu。youyubenwensuanfadeshishixinghezhunquedujunjiaogao，erqiesuanfaketuiguangdaoqitaleixingdebiaopan（如指針型表盤等），因此具有較高的推廣應用價值。http://98fo.cn