一种电能表表号区域的定位方法探讨

一种电能表表号区域的定位方法探讨

柏文健

贵州电网公司都匀供电局 贵州省黔南州都匀市 558000

摘要：21世纪以来，我国的经济在不断的飞速发展，社会现代化建设的脚步也越来越快。随着现在社会科技的发展，我国很多行业都已经进入了一个新的领域。众所周知，现在电力已经成为了我们日常生活中不可或缺的重要因素，电力的使用，不仅让我们的日常生活变得非常便捷，而且对我国的经济发展也起着非常重要的作用。在电力系统中，电能表的表号是唯一能够识别电能表的身份的一个重要因素，电能表的表号就相当于居民的身份证一样。但是我国现在对于电能表表号的识别研究还存在着一些问题。因此，必须要加大力度去研究一种定位电能表表号区域的方法。由于我国地域辽阔，电能表表面存在字符的区域也非常多，这就给定位电能表的定位区域工作造成了一定的阻碍。因此，本文就电能表表号区域的定位方法进行探讨，并且提出了一些改善的建议。

关键词：电能表；表号；区域定位；方法探究

引言：自从改革开放以来，我国的计算机技术在不断的发展。在计算机技术的不断发展的过程中，诞生了模块识别技术。现阶段用机器代替人眼的机器视觉得到了广泛的应用。这项技术的不断发展，让字符识别作为一种自动化技术的应用到了很多的行业过程中，比如说在汽车领域或者是身份证识别领域等。识别的过程主要分为两部分，包括图像处理和模式识别。图像处理就是识别一个物体上的特殊字符，然后可以得到这个物体的区域定位。区域定位是字符识别的一个重要环节，就是说，定位在这个技术中是占有非常重要的地位。目前，我国对于电力系统中的电能表的识别，主要是通过一个条码来进行区分的。在电能表生产出来之后会加入一个条码，条码就相当于电能表的身份证。电能表表面印刷的表号是可以区分电能表的一个重要依据。也就是说，如果机器能够识别电能表表面的表号，那么就不需要使用打印条码了。字符定位系统的方法有很多，可以采用基于联通域来定位所有的电能表，也可以采用区域限定的方法来定位表号。用这些方法可以快速地定位到电能表所在的区域。

1. 电能表表号数字区域定位

电能表表号的定位流程是非常复杂的，其主要原理就是采用不同的分辨率来采集电能表上的一些特殊字符的变化范围来进行识别。就是说，从整个电能表的特殊符号中定位到机器能够识别的区域，但是这种方法处理时间是非常长的。为了解决这个问题，可以采用金字塔分解的方法，将电能表上的特殊字符的分辨率将为原来的一半，对于降低分辨率后的特殊字符在使用区域定位算法，然后将检测到的电能表上的特殊符号区域放大到原来图像的大小，这样就可以定位到电能表的区域位置。

2. 图像的边缘检测

在电能表上的特殊字符中，字符边缘是图像的基本特征之一。这其中蕴含了很多电能表的一些内在信息。因此，在电能表的文本信息提取中，进行文本边缘的检测也是非常重要的。在我国边缘检测技术可以分为一阶微分算法和二阶微分算法两种。一阶微分算法和二阶微分算法，在本质和原理上是不同的。我国使用的最多的就是算子这个技术，用来进行边缘的检测。这个技术中主要是使用四个特殊装置来检测水平，以及垂直的对角线边缘，到时候会将电能表的特殊符号的所有数据储存起来，对于特殊符号中的所有信息产生最大值，以及生成边缘的方向。这样就可以在原始的头像上形成一个亮度梯度，亮度梯度都会朝着一个特定的方向。就是说亮度梯度比较高的地方就是边缘。但是对于现在的技术来说，还没有一个准确的数值能够限定多大的亮度梯度是边缘，所以说可以采用闭值的方法来进行划分。如果使用这个技术检测的结果比较好，那么就可以减少小模板检测中边缘中断的情况，这样可以有利于全面的检测到电能表上的特殊符号。如果这有噪声的情况下，使用这个技术可以有效地去除噪音。

3. 图像的二值化

二值图像我就是将电能表表面的画面设置成黑白两种颜色的头像。数字图像处理的过程中，二值图像在这其中的应用是非常重要的。在很多行业中需要处理的比如说像文字图像，指纹图像和工程图纸等，图像的本身就是黑白两种颜色的。在实际的图像处理过程中，还要求速度快，成本低，但是对于一些信息量的比较大的头像，处理的时间也是非常长的。但是利用二值化后的图像，能够采用几何中的一些概念进行分析，在实际的电能表区域定位中进行图像二值变换的关键，主要是要确定一个精确的数值，让电能表的字符与背景能够合理的分割开来。而且如果采用二值变换的图像法，就必须要让电能表的外部符号具有良好的保形性，电能表表面的特殊符号不能丢失一些形状信息，不然会产生一些额外的空缺。同时这个技术对于处理速度要求非常严格。采用二职图像进行处理的话，不仅成本很低，而且能够大大的提高处理效率。

4. 图像的形态学运算

数学当中的形态学是一门现在新兴的图像分析科学，他在1964年诞生。形态学技术方法对于图像处理产生了非常重要的影响。使用数学形态学对于图像区域分类的结果进行处理，就可以很好地把图像的文本区域进行突出显示，然后就可以采用数学形态学中的腐蚀和膨胀来对图像进行处理。数学形态学中，腐蚀和膨胀是最基本的两个生态学运算方法，他们是互为对偶运算。腐蚀运算的主要作用就是对图像进行有效的收缩；膨胀运算方法的主要作用就是可以起到扩大图像的作用。如果采用膨胀腐蚀的方法来检测二值图像上的文本区域的话，到时候只需要对边缘头像做17个像素宽度的水平膨胀运算，并且让所有的字符点形成一个矩形区域，然后在做水平腐蚀运算，进行几次重复运算之后就可以稳定，准确地得到文本区域。

结语：综上所述，即使在电表背景比较复杂的情况下，也可以实现对于电能表表号区域的定位。这种方法主要是利用了电能表表面的特殊符号的一些特征，通过边缘检测和数学形态学等方法，可以很好地定位到电能表的表号。我的技术人员必须要不断地改进和创新电能表表号的定位技术，提高准确的定位率，促进我国电力行业的不断发展。

参考文献：

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[2]王盛铖. 基于LSD定位方法的电能表液晶屏机器视觉检测系统[D].郑州大学,2018.

[3]徐剑峰,李一波.一种电能表表号区域的定位方法[J].沈阳航空工业学院学报,2010,27(02):33-36.

[4]刘雯雯. 基于数字图像处理的电表号码识别系统研究[D].东北林业大学,2009.

[5]张晓颖. 电能表数字图像识别技术研究与实现[D].上海交通大学,2007.

作者简介：柏文健（1993-09），男，布依族，籍贯：贵州独山，当前职务：项目主管，当前职称：助理工程师，学历：大学本科，研究方向：低压集抄资产清理