水表号码图像识别系统研究

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1、硕士研究生学位论文摘要I摘要传统抄表方式是由抄表员进户抄表，这种抄表方式的优点是简便易行，容易操作，一次性设备投入很小，但需要大量的抄表员，人员消耗巨大，不利于减员增效的需要，且用户水表数据的统计管理将十分繁琐，耗费大量人力，从长远来讲不够经济。随着信息社会的不断发展，图像处理和机器视觉技术在各行各业的应用不断发展，随着计算机技术的不断进步，各行业的管理手段正在从人工管理向自动或半自动方向转化，如车牌识别，印章识别和手写体数字识别等等，以计算机的实时控制系统来实现控制任务，从而提高了生产率，也提高了人们的生活质量。本文以水表号码识别为主要研究对象，对水表号码图像采集电路、图像处理和水表号码

2、识别等部分，综合设计了水表号码图像识别系统。本文的工作包括以下几个方面：(1)本文采用单片机控制OV7670CMOS图像传感器采集水表号码图像，由于单片机内部资源有限，所以扩展了32K的外部数据存储器，用于存储采集的水表号码图像数据。通过选取相关的器件，设计并制作了水表号码图像采集电路，编写了水表号码图像采集程序。(2)在进行水表号码识别之前，首先要对水表号码图像进行预处理，本文对水表号码图像进行灰度变换、图像滤波、二值化图像分割和数学形态学滤波等预处理。由于水表号码识别过程中，对水表号码的定位是关键，本文采用水表号码粗略定位和精确定位两个步骤，将水表号码进行定位分割。(3)研究了基于模板

3、匹配数字识别算法和基于背景表达数字识别算法分别对水表图像进行识别，分析了这两种识别算法各自的优点和缺点，以最终要实现水表号码在硬件电路中直接读取的目的，本文最终采用基于数字背景表达的数字识别算法对水表号码进行识别。(4)控制器上设有无线数据传输模块，通过无线数据传输模块将水表号码识别结果向上发送给PC机，使用户用水信息在PC机上统一管理。最后，对全文所作的工作进行了总结，并对下一步研究工作进行了展望。关键词：单片机；图像采集；图像预处理；水表号码识别；模板匹配；数字背景表达硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractThetraditionalmanualmeterreadin

4、gwiththecharacteristicsofsimpleimplementationandlowone-timeequipmentinvestmentneedmeterreaderstogototheusers,butthisapproachcannotsatisfytherequirementofdownsizingforefficiencyforexpendingagreatdealofmanpowerandmaterialresources.Themanagementandstatisticsofthemeterdatawillbeextremelycumbersomeandt

5、akesalotofmanpower.Withtheincreasinglydevelopmentofinformationsociety,imageprocessingandmachinevisiontechnologyareappliedinthecontinuousdevelopmentofallwalksoflife.Ascomputertechnologyadvances,themanagementoftheindustryistransformingfrommanualtoautomaticorsemi-automatic,suchaslicenserecognition,se

6、alidentificationandhandwritingnumberrecognition,etc.Theimprovementofqualityoflifeandrateofproductionareimplementedbythereal-timecomputercontrolsystem.Themainresearchofthispaperisonwatermeternumberrecognition.AwatermeternumberrecognitionsystemisdesignedbasedonCMOSimagesensor.Thissystemconsistedofim

7、ageacquisition,imageprocessing,imagerecognitionandotherparts.Themainachievementsandcontentsaresummarizedasfollows:(1)Inthispaper,OV7670CMOSimagesensoriscontrolledbyMCUtocollectthemeternumberimage.DuetoMCUinternal