基于改进自适应阈值法的指针仪表图像预处理-论文.pdf

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1、文章编号：1001—9944(2014)09—0005—05基于改进自适应阈值法的指针仪表图像预处理孙勇，肖勇，方彦军(1．武汉大学自动化系，武汉430072；2．广东电网公司电力科学研究院，广州510080)摘要：针对本项目组的机器视觉指针式压力表自动栓定系统，结合指针仪表图像的特点，提出一种改进的自适应闾值法。先对图像进行去噪滤波、直方图均衡化等增强处理，再通过基于积分图像的自适应阈值法进行仪表图像二值化，使仪表指针和刻度线特征信息尽量保留。实验结果表明，与全局阈值法、自适应阈值法相比，此方法能够有效消除仪表图像光照不均匀、噪声干扰等因素的影响，很好实现图像

2、轮廓提取、特征细节突出。研究成果简单易行，具有较好的推广价值。关键词：预处理；机器视觉：指针仪表：自适应阈值法中图分类号：TP216文献标志码：AAnalogMeterImagePreprocessingBasedonImprovedAdaptiveThresholdAlgorithmSUNYong，XIAOYong，FANGYan·jun(1．DepartmentofAutomation，WuhanUniversity，Wuhan430072，China；2．ElectricPowerResearchInstituteofGuangdongPowerGridC

3、orp，Guangzhou510080，China)Abstract：Basedonthecharacteristicsofanalogmeterimages，thispaperproposesanimprovedadaptivethresholdmethodbasedonimprovedadaptivethresholdalgorithm．Afterthesharpeningandhistogramequalization，thispapermakesthebinarizationusingadaptivethresholdalgorithmtohighlig

4、htthefeaturedetails．Experimentalresultsshowthatthemethodcaneliminatetheinstrumentimageunevenilluminationandnoisesignalinterferencefactorsincontrastedtotheglobalthresholdalgorithmandadaptivethresholdalgorithm．Themethodofresearchwassimpleandeasytoimplement，whichhasaprettygoodpromotiona

5、lvalue．Keywords：preprocessing；computervision；analogmeter；adaptivethreshold目前在我国的工业生产领域，指针式仪表由于图像预处理在自动读数系统中具有非常关键结构相对简单、抗电磁干扰强、性价比高等优点，仍的作用．预处理效果直接影响到后续的识别精度。在大量使用。同时，随着机器视觉与数字图像处理指针仪表图像预处理主要包含滤波去噪、图像增强技术的发展．基于机器视觉的指针式仪表自动读数和图像二值化，文献『41对图像预处理技术进行了论系统的研究也受到广泛关注l】-3]。系统主要完成特征述与研究，并提出了改

6、进的同态滤波法技术，文献值提取和读数识别。先通过预处理技术初步筛选出『51采用动态阈值分割算法及改进的自适应中值滤刻度线、指针中心点，再识别出仪表示值。波来实现预处理目的，文献【6]采用人工确定阈值的收稿日期：2014—03—25：修订日期：2014—04—04作者简介：孙勇(1989一)，男，硕士研究生，研究方向为控制理论与工业自动化；肖勇(1978一)，男，硕士，高级工程师，研究方向为高级量测体系应用；方彦军(1957一)，男，博士，教授，博士生导师，研究方向为先进控制技术及应用。a动化与仪表2014(9)日方法使灰度图二值化。由于并没有一种通用的图像要对指

7、针仪表图像进行预处理。一是滤除噪声信号。分割算法适用于所有图像．相关研究[7-9]在图像预处避免其对特征信息的干扰，二是图像增强，突出有用理环节大多采用特定的方法。本文针对自动读数系信息。预处理实验在MatlabR201lb平台上进行，根统采集到的指针仪表图像，结合生产工作实践，提据滤波去噪和图像增强理论，结合实际编程处理的出一种改进的图像预处理方法，即在图像锐化滤可操作性，整个处理过程如下：先用加权平均值法波、直方图均衡化的基础上利用自适应阈值法进行进行图像灰度化处理，再根据直方图特点进行图像图像二值化，相比全局阈值法、直接自适应阈值法，滤波与增强操作，为后续

8、的二值化处理打下基础。该