基于Android平台的水表字符识别算法研究

摘要

随着经济和科学技术的发展,人们对各行各业的管理要求越来越高,开始从人工管理手段向自动化或半自动化管理手段转型。移动计算领域新技术的发展赋予手机强大的计算能力,手机将成为未来个人网络应用和计算机平台的重要发展趋势。目前,抄表机是在水表抄表行业应用最为广泛的辅助工具,它用于装配抄表人员,能有效减轻劳动力并提高抄表效率。但其仍然还存在一些弊端,如用肉眼识别水表读数、按键输入水表读数等,利用这些人工方式读数会导致估抄、错抄或“人情抄”等问题的出现。
　　针对当前市场已有水表抄表机读表方式存在的不足以及移动互联网的发展趋势,本文开发出一种基于Android平台的水表读数识别系统。该系统主要是利用具有Android智能操作系统的手机对水表进行拍照,自动定位、提取并识别出水表数字字符,然后将识别出的水表读数及拍得的照片打包存入手机,在完成抄表以后统一上传到水务公司服务器端。
　　文中首先从水表图像的基本处理方法入手,根据水表图像的特点,采用引导框进行拍照,利用灰度化、滤波、图像增强、二值化和形态学处理等基本方法对水表图像进行处理,有效改善了水表图像质量,突显了水表字符特点。针对目标区域,首先利用拍照引导框的相对位置粗定位出水表读数区域的大概位置,然后采用匹配m字符的方法精定位出水表读数区域。随后,采用投影法对水表读数区域进行垂直投影,再利用固定规则的静态边界法结合投影极值点对水表数字字符进行分割。然后对字符的识别进行重点研究,分析对比目前存在的字符识别方法,对分割出的单个字符进行归一化和细化处理,结合字符的固有特征,采用改进的Hausdorff模板匹配法分别对整字符和半字符进行识别。在此基础上,利用Android NDK开发出水表字符识别本地方法,最终实现了基于Android平台的图像拍照、聚焦、水表字符识别以及图片保存等算法功能。
　　最后,对整个系统进行了测试,该系统能成功识别出水表读数。整个系统的算法简单、适用,具有较强的抗干扰能力,不仅能应用于水表抄表系统中,还可以应用于其它仪表读数、工件打码检测等领域。

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第1章 绪 论

1.1课题背景与研究意义

1.2国内外研究现状

1.3论文的主要工作

1.4论文的结构安排

第2章 水表图像的基本处理方法

2.1引 言

2.2水表图像基本处理方法概述

2.3水表图片的获取

2.4 图像灰度化

2.5 图像去噪

2.6 图像增强技术

2.7 图像二值化

2.8 形态学处理

2.9 本章小结

第3章 水表数字字符的定位与分割

3.1 引言

3.2 水表读数区域的定位

3.3 水表字符的分割

3.4 本章小结

第4章 水表数字字符的识别

4.1 引言

4.2 字符识别算法概述

4.3 水表字符识别前预处理

4.4 特征提取

4.5 水表数字字符识别

4.6 结果对比分析

4.7 本章小结

第5章 基于Android平台的水表字符识别系统设计

5.1 Android手机平台

5.2 开发环境及动态库调用

5.3 系统设计

5.4 系统展示与结果分析

5.5 本章小结

第6章 总结与展望

致谢

参考文献

附 录：