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CCD在老式仪表改造中的应用

来源:    作者:     发布时间:2015-06-06 06:31:58     点击数:

5.4 Sobel检测算子
Sobel检测算子是由两个卷积形成,即:

该算子将方向差分运算与局部平均相结合,在以f(x,y)为中心的3×3的邻域上计算x和y方向的偏导数,即:

(5)
式(5)应用了f(x,y)邻域的图像强度的加权平均差值。其梯度幅度为:


Sobel算子认为,邻域的像素对当前像素产生的影响不是等价电感器生产的,所以距离不同的像素具有不同的权值,对算子结果产生的影响也不同。一般距离越远,产生的影响越小。其效果图如电感器生产图5所示。

6 仪表盘的示值图像处理的相关算法
仪表盘的示值图像处理的相关算法主要包括二值化处理、投影法识别等。为了从复杂图像中提取特定的区域和信息。需要对图像进行简化和分割,将背景(不感兴趣的区域)和物体(感兴趣的区域)分开。
最常用的图像分割方法是把图像灰度分成不同的等级,然后用设置灰度门限(阈值)将图像二值化,分割出有意义的区域,使得有用的信息均转换为黑色,而无用的信息被剔除转换为白色。对指示表图像来说有意义的区域是灰度值较小(较暗)的指针,而其他灰度值较大(较亮)的表盘是不感兴趣的区域。由于实际情况下指示表的指针和表盘问有较大的对比度,因此在均匀的光照条件下,很容易自动搜索出一个较为合理的阈值将图像二值化,灰度值大于该阈值的点变为白色,否则变为黑色。
该设计电感器制作系统采用如下阈值选取算法:首先随机确定一个阈值T(T≠0),然后分别求出灰度大于T的像素的灰度平均值v1和灰度小于T的像素的灰度平均值电感生产 v2;再求出T'=(v1+v2)P2。确定一个终止条件,如ε=0.001,判断是否|T'-T|<ε。如果不满足,则用T绕行电感'代替T继续进行下一轮运算;如果满足,则跳出循环,且以T'作为最终的阈值。
将二值化后的表盘图像中的各个像素从中心沿半径向圆周投影,投影的长度代表该方向上黑色像素的个数,投影最长的点应是指示表指针所在的位置,找到该点就可以通过对应关系求出指示表的读数。

7 结束语
该系统硬件部分简单,软件算法可靠性高,具有很高的通用性,对于不同的机械表盘,根据不同的需求添加相应的程序功能模块,选择不同口径的卡座,经简单调试就可以使用。简便易实现,在生产过程中具有广泛的应用价值。

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