项目记录-回顾项目目前阶段

项目记录 06.15

“以每日记录的方式鞭策自己前行”
今日的项目记录是cv的水表检测，之前做的项目效果很不理想，反省自己有很多地方没有做好，心态的崩坏以及单打独斗的思维使自己没有能完成这个项目。今天的目的是整理好自己的实验步骤，明确问题出在哪些地方，以及想出一套比较好的解决方案。

图像处理方法一

本节主要记叙图像内容处理

归一化处理

最开始的图像处理，由于图像的大小不同，需要对图像的大小进行归一化处理（将图像尺寸进行缩放）笔者采用的matlab 中的imresize 函数（参数为"nearset"，当时针对这个项目选择这个参数是有一点说法的，暂时忘记了）将图像统一处理至图像宽度为600。
需要注意的是，目前时间有限应先考虑将系统完成，具体图像质量放在系统优化环节完成。

表盘粗定位

由于图像采集表盘的位置各不同，所以需要先对表盘进行粗定位，应用matlab本身的检测圆函数（基于Hough 圆检测，注意hough 变换的原理）。

图像平滑处理

使用中值滤波器降低原来图像中原本噪声带来的影响。

图像主体提取

使用最大类间方差法（注意方法原理）获取最佳可将图像分为背景和目标的阈值。
基于这个阈值，对图像采用二值化处理，即可将目标采取出来。
显然表盘内冗余信息过多，需要进行进一步处理，如通过Hough 圆检测的方法精准定位表盘指针圆的位置。

图像处理方法二

经过查阅文献的方法发现水表表盘的指针主要有以下三种：
三指针，四指针，八指针。

其中八指针的水表指针中四指针为红色，四指针为黑色。针对红色指针在表盘中的独一特征，可以通过空间转换的方法提取出来。通过将颜色空间转化至YCbCr空间，提取Cr分量。

颜色空间转换

借助matlab 提供的函数，完成颜色空间的转换。

ycbcr = rgb2ycbcr(I);
Icr=ycbcr(:,:,3);

预处理操作

图像主体提取-》形态学处理（开闭操作）-》图像平滑处理 -》冗余信息处理 -》分割处理

冗余信息处理
借助matlab 中的bwareaopen() 函数删除图像中面积小于10的像素块。

分割处理
借助matlab 中的edge()函数，采用Canny 算子完成对图像的分割。

以上为自己做到的最后的情况（不包括gui 图）

由于黑色指针与表盘颜色重合程度过高。需要采取其他方法来应对黑色指针，目前想到的方法是用Hough 变换检测圆的方法检测指针的区域，或者通过图像对称的方式在图像的左侧找到黑色指针。

以上两个方案暂时未论证，笔者今天在网上寻找相关的替代方案。

以下为吸引我的方案的网址。https://zhidao.baidu.com/question/327505861.html

图像处理方案三

通过与方法一的融合得到以下实验步骤：
图像灰度化-》中值滤波处理-》阈值分割-》二值处理-》取面积在一定区间的区域，其余区域用黑色替代。（使用bwareaopen 函数与 ismember 函数分别去除下限以下的区域和上限以上的区域）

该方案的缺陷在于对于很容易将非指针带入，尽管相比于前二者效果好一些，完整提取所有指针，但噪声仍过多。

明天的计划，基于一二方案优化方案三得到可进行读数处理的图片。并尝试读数操作。

2019.06.16 晨