一． 测试系统构成：

相机选择研华500 万像素相机，以太网接口，镜头选择定焦镜头（焦距根据物距确定），光源选择保证视野范围内光照的均匀。下图为测量系统的示意图。（计算机选取研华工控机，可以实现1 拖4 台相机）。下图为实验室实物图

二． 软件处理方案介绍

整个图像处理软件平台采用研华的Open_Evision 软件作为视觉算法开发平台，人机接口采用VC 平台。依据系统的测量需求，整个测量区域被划为4 个区域：

1) 最上面区域为液晶屏幕判断区，为了获得液晶屏的准确位置，此区域划分时会划分的大一些；

2) 第二个区域为脉冲判断区，判断脉冲灯闪烁；

3) 第三个区域为型号识别区，识别型号的字符；

4) 第四个区域为条形码识别区。

1、 液晶屏显示文字缺失检测。

液晶屏上文字、字符信息较多，而且电表摆放位置可能会有微小偏差。为此，必须准确识别出液晶屏的位置，并进行平移、缩放与旋转，然后进行文字确实检测。整个功能的测试流程如下

1) 触发采集，此功能实现是上电前一直在采集图像，当液晶屏幕判断区平均灰度大幅上涨时识别出上电动作，延时一定时间后采集、存储并处理一副上电稳定时的图像；

2) 有效区域识别，通过灰度特征识别出液晶屏判断区的中非液晶屏

部分，并切除如下图黄色的部分；

3) 仿射变换，得到液晶屏区域后得到有效区域的最小外接矩形，并

得到矩形的长、宽、以及矩形的倾斜角等参数，利用这些参数得

到仿射变换矩阵，最终得到与预设大小、方向相一致的液晶屏图

像；

4) 图像预处理，进行图像增强、滤波、边缘检测、形态学等操作，

得到如下图所示图像；

5) 字符区域分割，利用形态学处理的方式对图像中的字符进行分

割；

6) 将分割好的字符从原图像中提取出来，并进行处理得到清晰的字

符图像，并于字符库匹配得到匹配结果，下图以边缘成像效果较

差的一个字为例，从图中可以看出的得到的清晰图像完全可以进

行字符匹配。

原图像，处理后的清晰图像

7) 通过预设好的字符库逐个进行字符匹配并将匹配结果输出。

2、 功率值读取

1） 根据触发指令读取响应的区域的字符与数值结果。其基本原理

与文字缺失检测完全一致

2） 功率值读取的显示效果如下图

3） 电量类型识别区图像经预处理后效果如下图，完全可以满足ocr

识别需求；

4） 电量值识别去图像经预处理后效果如下图，完全可以满足ocr

识别需求；

3、 脉冲判断，脉冲判断的流程如下图所示

1) 由于灯亮与不亮灰度差异较大可以直接用灰度均值进行处理，下

图左图为灯没有亮时该区域的灰度直方图，右图为灯灭时灰度直

方图。

设定一个阈值函数如下公式

2) 脉冲的侦测就是判断value 的值是否有一个0→1→0 这样的一个

变化过程；

3) 由于相机此时的采样频率可以为30 帧/s，那么每隔33ms 左右即可采集一张图片，完全可以侦测到80ms 的闪烁

4、 二维码识别，由于二维码识别区图像较为清晰，只需进行简单处理，即可识别，识别结果如下图所示

5、 型号信息识别

1） 将型号信息窗口的图像分割出来；

2） 将分割出的图像进行图像预处理后即可进行ocr 识别得到型号

信息，如下图所示。

6、 利用条形码信息调用本地数据库信息与型号识别结果进行匹配判断。

7、 技术风险与解决措施

1） 无论是液晶屏还是产品型号的字符，目前本公司没有相应的字

符库，如果厂家不能提供标准字符库，需要自行制作。

拟解决措施：从现有的样机处理效果来看，能够自行制作出效果较好的字符库，但如果出现型号变化增加了新字符时，需要重新制作新的字符库，双方应在此环节充分沟通。

2） 电表型号变化后，如果液晶屏的内容排布发生变化，则字符的分割会出现问题。

拟解决措施：通过改进字符分割算法，通过多次形态学运算，实现字符的自动分割。