度为90度或270度；在所述指针方向 向量与所述零向量的数量积不为零时，则利用所述预设计算公式求取所述角度的向量夹角 Θ 〇
[0030] 进一步地，所述在所述第六处理结果的基础上对所述表盘图像进行指针二值化处 理，得到指针二值化图包括：基于霍夫变换算法提取所述子表盘，并对所述子表盘进行区域 分割；依据所述LRCD色差变换模型对所述子表盘中的红色指针进行提取，得到所述指针二 值化图。
[0031] 根据本发明的另外一个方面，提供一种基于图像处理的水表检定装置，并采用如 下技术方案：
[0032] 该基于图像处理的水表检定装置包括：获取模块，用于获取预设表盘图像的指针 二值化图；提取模块，用于从所述指针二值化图中提取图像指针轮廓线，根据所述指针轮 廓线计算所有轮廓点到指针圆圆心的第一距离；第一确定模块，用于所述第一距离中的最 大值，定义所述最大值为l〇ngest_diatance ;第一计算模块，用于计算每个指针轮廓点到 所述指针圆圆心的第二距离；搜索模块，用于搜索所述第二距离中范围在〇. 8倍longeSt_ diatance至1倍longest_diatance之间的轮廓点；求取模块，用于求取所述轮廓点的平均 坐标值，并依据所述平均坐标值确定指针针尖位置；第二确定模块，用于根据所述指针针尖 位置与所述指针圆圆心确定指针方向；判读模块，用于根据所述指针方向对所述预设水表 进行示数判读，得到判读结果；第二计算模块，用于计算所述判读结果并确定所述预设水表 的示值状态。
[0033] 进一步所述获取模块包括：灰度化处理模块，用于对所述表盘图像进行灰度化处 理，得到第一处理结果；增强模块，用于在所述第一处理结果的基础上对所述表盘图像进行 表盘图像增强，得到第二处理结果；去噪模块，用于在所述第二处理结果的基础上对所述表 盘图像进行滤波去噪，得到第三处理结果；二值化处理模块，用于在所述第三处理结果的基 础上对所述表盘图像进行二值化处理，得到第四处理结果；特征区域提取模块，用于在所述 第四处理结果的基础上对所述表盘图像进行特征区域提取，得到第五处理结果；指针提取 模块，用于在所述第五处理结果的基础上对所述表盘图像进行指针提取，得到第六处理结 果；指针二值化处理模块，用于在所述第六处理结果的基础上对所述表盘图像进行指针二 值化处理，得到指针二值化图。
[0034] 根据本发明的又一个方面，提供一种基于图像处理的水表检定系统，并采用如下 技术方案：
[0035] 基于图像处理的水表检定系统包括上述的水表检定装置。
[0036] 本发明提高的水表读数识别方法，具有如下技术效果：
[0037] 第一、对指针式水表图像预处理过程中的各种方法进行了分析，图像预处理尤其 对相对清晰度不高干扰较大的表盘图像显得更为重要。
[0038] 第二、实现了对指针式水表图像特征区域子表盘的提取以及指针提取。在指针子 表盘提取过程中并非针对识别子表盘圆内信息提取而是采用扩充提取以保证指针针尖部 分的完整性。对于指针的提取过程并非直接对灰度图像进行处理，而是充分利用图像彩色 信息，利用LRCD彩色差分原理提取指针。
[0039] 第三、实现了指针圆完整准确检定。利用提取指针信息准确识别指针转轴即指针 圆圆心位置。
【附图说明】
[0040] 附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0041] 图1表示本发明实施例所述的基于图像处理的水表检定方法的流程图；
[0042] 图2表示本发明实施例所述的基于水表图像进行处理后所得到的指针二值化图；
[0043] 图3表示本发明实施例所述的确定指针轮廓示意图；
[0044] 图4表示本发明实施例所述的确定指针方向的原理图；
[0045] 图5表示本发明实施例所述的确定指针方向的又一原理图；
[0046] 图6表示本发明实施例所述的确定指针方向示意图；
[0047] 图7表不本发明实施例所述的确定表盘圆心的不意图；
[0048] 图8表不本发明实施例所述的确定表盘圆心的又一不意图；
[0049] 图9表示本发明实施例所述的确定表盘圆心的原理图；
[0050] 图10表示本发明实施例所述的水表图像的灰度图；
[0051] 图11表示图10所述的灰度图的直方图；
[0052] 图12表示本发明实施所述的圆形空间参数示意图；
[0053] 图13表示本发明实施例所述的特征区域提取中的图像表盘识别示意图；
[0054] 图14表示本发明实施例所述的特征区域提取中的图像子表盘识别示意图；
[0055] 图15表示本发明实施例所述的原始识别子表盘提取特征区域图；
[0056] 图16表示本发明实施例所述的圆的半径扩大后的子表盘特征区域提取图；
[0057] 图17表示本发明实施例所述的水表图像的红色通道灰度图；
[0058] 图18表示本发明实施例所述的水表图像的绿色通道灰度图；
[0059] 图19表示本发明实施例所述的水表图像的蓝色通道灰度图；
[0060] 图20表示本发明实施例所述的水表图像的红色指针提取灰度图；
[0061] 图21表示本发明实施例所述的R-G红色指针灰度图；
[0062] 图22表示本发明实施例所述的R-B红色指针灰度图；
[0063] 图23表示本发明实施例所述的指针直方图；
[0064] 图24表示本发明实施例所述的指针二值化效果图；
[0065] 图25表示本发明实施例所述的基于图像处理的水表检定装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0066] 在通过实施例详细阐述本发明技术方案及技术效果之前，先介绍一下水表检测的 相关步骤及方法。
[0067] 对于指针式水表检测项目主要包括三类：外观和功能检测、密封性排查、示值误差 计算。尤以最后一项示值误差作为检定关键指标。
[0068] 示值误差检定是水表处于水温低于30°C环境中水流速度分别在最小流量点Q1、分 界流量点Q 2、常用流量点Q3三个流量点处的相对误差，是检测结果对仪表准确度等级判别 的根本体现。流量是水表实际流过的水流体积与所用时间之商，当然在实际实验时，不可能 将流量点设置的如此精确，所以一般的实际流量分别控制在Qi~I. lQi、Q2~ I. 1Q2、0. 9Q3~ Q3范围内即可。指针式水表的相对误差E是用百分数表示的一个重要检测指标，计算如 下：
[0070] 式中V1表示水表指示体积差，Va表示标准设备实际体积差。当进行检定时，水表 的最大允许误差在检定低区（Q 1S Q < Q2)是±5%，检定高区是±2%。
[0071] 检定步骤
[0072] 1、首先观察被检水表的外表是否存在问题，尤其是察看流量点、水表流向等各项 标注是否完整，若不完整直接返厂或淘汰。
[0073] 2、将外观符合标准的水表按照水流流向与水表流向指示箭头一致的方向正确装 到检定试验台，打开出水阀门再缓慢打开进水阀门，对整组水表以及管道进行排气，根据玻 璃转子流量计显示的水表排气情况确定是否终止排气，如果玻璃转子流量计内没有气泡冒 出时并不关闭进水阀门和出水阀门，而是继续流水过程，目的是稳定流量和检查水表是否 发生水泄漏情况。水流流过一定合适时间（本人在检定过程中的合适时间采取的是大于等 于一分钟）关闭进水阀门，开始检定过程的初始状态读数，首先读取的是标准超声波流量 计的数据％，然后读取各个指针式水表表盘数据V。'。
[0074] 3、再次打开进水阀门开始水表检定。检定的终止条件为流经水表的水流体积相当 于水表检定流量下排放一分钟的体积。关闭试验台水表上游进水阀门同时关闭下游出水阀 门。
[0075] 4、记录标准超声波流量计检定终止末态时数据V1，以及各个指针式水表的检定末 态数据V1'。
[0076] 5、根据误差计算公式，计算被检水表示值误差，分析误差统计参数[25]，若处于最 大允许误差范围内即可证明此水表为合格水表，符合标注精度等级，此时才能打印合格证 明以及检定证书。
[0077] 以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定 和覆盖的多种不同方式实施。
[0078] 图1表示本发明实施例一所述的基于图像处理的水表检定方法的流程图。
[0079] 参见图1所示，基于图像处理的水表检定方法包括：
[0080] S101:获取预设表盘图像的指针二值化图；
[0081] S103:从所述指针二值化图中提取图像指针轮廓线，根据所述指针轮廓线计算所 有轮廓点到指针圆圆心的第一距离；
[0082] S105:确定所述第一距离中的最大值，定义所述最大值为longest_diatance ;
[0083] S107:计算每个指针轮廓点到所述指针圆圆心的第二距离；
[0084] S109:搜索所述第二距离中范围在0· 8倍longest_diatance至1倍longest_ diatance之间的轮廓点；
[0085] Slll:求取所述轮廓点的平均坐标值，并依据所述平均坐标值确定指针针尖位 置；
[0086] S113:根据所述指针针尖位置与所述指针圆圆心确定指针方向；
[0087] S115:根据所述指针方向对所述预设水表进行示数判读，得到判读结果；
[0088] S117:计算所述判读结果并确定所述预设水表的示值状态。
[0089] 在步骤SlOl中，预设表盘图像，目前实现数字图像采集设备的构成主要包括工业 相机、图像采集卡、传输设备、上位机。目前按照成像原理将工业相机分为模拟和数字两类。 本实施例所用设备内嵌的数字工业相机是基于逐行曝光的CMOS图像传感器，内置心跳功 能可自动诊断工作状态从异常中恢复，支持多种采集方式即连续采集和触发采集。其自动 配备通用性 1394 接口，符合DCAM(discriminating content addressable memory)规范标 准，在向主机传输图像信息过程中占用资源较少，同时此设备还具有较好的环境适应性，十 分适合图像采集传输等应用场合。
[0090] 在图像摄取过程中，尽