一种数字式仪表自动读数方法、系统、设备及介质与流程

技术特征：
1.一种数字式仪表自动读数方法，其特征在于，包括：获取数字式仪表的目标读数区域图像，对其进行图像灰度化处理后再进行图像二值化处理；利用图像投影法对经过图像二值化处理后的数字和小数点进行字符分割；采用若干种的字体制作数字数据集并进行数据集扩充处理以获取数字数据训练集，基于所述数字数据训练集训练分类网络模型；基于训练好的分类网络模型对已进行了字符分割的数字和小数点进行预测，以获取读数预测结果；将所述读数预测结果进行位置排列以获取所述数字式仪表的最终读数。2.如权利要求1所述的读数方法，其特征在于，所述利用图像投影法对经过图像二值化处理后的数字和小数点进行字符分割具体包括：对图像进行投影，对每一列像素中的值为255的点进行统计，做出垂直直方图；根据数字所在区域的黑色或者白色的像素点相对较多而小数点所在区域的黑色或者白色的像素点相对较少这一特征来区分小数点与数字的位置。3.如权利要求1所述的读数方法，其特征在于，所述采用若干种的字体制作数字数据集并进行数据集扩充处理以获取数字数据训练集具体包括：采用若干种的字体制作数字数据集，每一种字体均分别包括若干张的数字图像；通过亮度和模糊操作对所述数字数据集进行扩充，以获取所述数字数据训练集。4.如权利要求1所述的读数方法，其特征在于，所述分类网络模型为efficientnet分类网络模型。5.如权利要求1所述的读数方法，其特征在于，所述将所述读数预测结果进行位置排列以获取所述数字式仪表的最终读数具体包括：将已进行了字符分割的数字和小数点的位置进行统计，以位置的横轴坐标作为排列标准，将数字和小数点依序进行位置排列；将所述读数预测结果结合上述的位置排列以获取所述数字式仪表的最终读数。6.如权利要求1所述的读数方法，其特征在于，采用最大类间方差法进行图像二值化处理，所述最大类间方差法的计算公式如下：icv＝pa
α
*(ma-m)2 pb*(mb-m)2其中，图像灰度值的均值是m，任取一个阈值t，将图像分为前景和背景，前景的像素点个数为pa，灰度平均值为ma，背景的像素点个数为pb，灰度平均值为mb；不断调整t值的大小使得icv值最大时的阈值t即为最佳阈值。7.如权利要求3所述的读数方法，其特征在于，所述亮度的计算公式如下：7.如权利要求3所述的读数方法，其特征在于，所述亮度的计算公式如下：其中，v
i
是第i个像素点v通道的数值，q是像素点的数量；
所述模糊的计算公式如下：其中，(u,v)是像素点，σ是高斯半径。8.一种数字式仪表自动读数系统，其特征在于，包括：二值化处理模块，用于获取数字式仪表的目标读数区域图像，对其进行图像灰度化处理后再进行图像二值化处理；字符分割模块，用于利用图像投影法对经过图像二值化处理后的数字和小数点进行字符分割；分类网络模型训练模块，用于采用若干种的字体制作数字数据集并进行数据集扩充处理以获取数字数据训练集，基于所述数字数据训练集训练分类网络模型；读数预测模块，用于基于训练好的分类网络模型对已进行了字符分割的数字和小数点进行预测，以获取读数预测结果；最终读数呈现模块，用于将所述读数预测结果进行位置排列以获取所述数字式仪表的最终读数。9.一种电子设备，其特征在于，包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元，其中，所述存储单元存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理单元执行时，使得所述处理单元执行权利要求1～7任一项所述读数方法的步骤。10.一种存储介质，其特征在于，其存储有可由访问认证设备执行的计算机程序，当所述计算机程序在访问认证设备上运行时，使得所述访问认证设备执行权利要求1～7任一项所述读数方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种数字式仪表自动读数方法，包括：获取数字式仪表的目标读数区域图像，对其进行图像灰度化处理后再进行图像二值化处理；利用图像投影法对经过图像二值化处理后的数字和小数点进行字符分割；采用若干种的字体制作数字数据集并进行数据集扩充处理以获取数字数据训练集，并基于数字数据训练集训练分类网络模型；基于训练好的分类网络模型对已进行了字符分割的数字和小数点进行预测，以获取读数预测结果；将读数预测结果进行位置排列以获取所述数字式仪表的最终读数。本发明通过传统图像处理手段和深度学习相结合的方式，基于大量字体训练得到的分类网络模型来预测权重，可更加稳定和准确地识别数字，在面对环境干扰时鲁棒性更高。干扰时鲁棒性更高。干扰时鲁棒性更高。


技术研发人员：何斌 张海申 叶飞 樊亚东 温建民 张华志 王开康 龚孟荣 许梦希 许龙 钟骏 王沛沛 吕意 湛博 祝愿博
受保护的技术使用者：中铁第四勘察设计院集团有限公司
技术研发日：2022.10.31
技术公布日：2023/2/3