基于数字图像识别的字轮电能表读数系统研究

• 作 者: 张宗健
• 出 处: 北京交通大学
• 发表日期: 2010年01期
• 关键词: 字轮电能表 数字图像处理 结构特征 数字识别

随着市场管理高效化的快速发展,自动抄表系统已经成为电力产业中实现电能计量与管理自动化的重要环节之一。但现有自动抄表系统的升级,需要改装或更换旧型号电能表,并不适用于农村中的旧用户群体,因此在很长时间内无法取代手工抄表。针对此问题,本文研究并提出了基于数字图像识别的电能表读数系统,该系统具有免改装、免更换、无接触式自动采集及处理的特点。本文深入研究了字轮电能表的读数特点和数字图像识别技术,设计了基于数字图像识别的字轮电能表读数系统,实现了字轮电能表的图像采集、电能数值的自动读识,以及针对电能、用户等相关信息的信息管理功能,如存储、计费、查询、修改等。本文研究设计了基于数字图像预处理、数字特征提取、以及数字特征识别的数字识别算法。在数字图像预处理算法的研究中,本文提出了基于字轮区域图像定位的数字区域图像定位算法,实现了所有数字图像的精确定位；以及数字图像的信息增强算法,实现了数字图像的骨架信息提取。深入研究了基于边缘轮廓及其矩形特征提取的定位算法,适用于各级定位和信息增强的不同二值化算法,以及第6位非完整数字情况下的算法修正。通过对数字封闭孔、分支点、笔画的分析,设计了基于九格分区的结构特征提取算法及以具有最大积累权值的数字为输出结果的特征识别器,实现了数字图像的特征提取与识别。通过C#语言编写了字轮电能表读数系统软件,实现了数字识别算法并对其进行了样本测试及验证。该系统实现了字轮电能表图像的采集、数字识别,并实现了字轮电能表读数信息的智能管理。其试验结果表明,该系统运行准确、可靠。