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专利号: 2016111686521
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于图像识别的电气元件报价方法,其特征在于包括如下步骤:

步骤1:读入电气设计图的扫描图像F1;

步骤2:对扫描图像F1进行倾斜校正,为倾斜校正后的图像F2;

步骤3:对校正图像F2进行表格切割,具体为:

步骤3.1:采用Hough方法对校正图像F2再次进行直线检测,并分类得到垂直直线集合LV={(lvi,xi)|i=1,2,…,nv}和水平直线集合LH={(lhj,yj)|j=1,2,…,nh},其中xi表示垂直直线lvi的横坐标,nv表示集合LV中的元素数量,yj表示水平直线lhj的纵坐标,nh表示集合LH中的元素数量;

步骤3.2:垂直直线合并,具体为:若垂直直线集合LV中存在nvs条直线,记为集合LVS={(lvi,xi)|i=1,2,…,nvs,(lvi,xi)∈LV},且这nvs条直线中的任意两条直线lvi与lvj满足|xi-xj|≤λ,则将这nvs条直线合并成为一条直线(lvk,xk)加入到集合LV中,并将集合LV中对应的nvs条直线去除,其中横坐标xk根据式(3)计算,λ表示事先给定的直线合并阈值;重复这一过程直到LV中无直线可合并,得到新的垂直直线集合LV;

步骤3.3:根据步骤3.2相同的原理对水平直线进行合并,得到新的水平直线集合LH;

步骤3.4:将新的垂直直线集合LV划分为q个子集,记为LVTk={(lvki, xki)|i=1,2,…,nk,(lvki,xki)∈LV},k=1,2,…,q,且每个子集需满足条件:(1)子集LVTk中的nk条直线连续相邻;(2)计算LVTk中相邻直线的间距,得到间距集合LVAk={aki|i=1,2,…,nk-1,aki=|xki-xki+1|},须满足|ap-ar|≤μ且p∈{1,2,…,nk-1}且r∈{1,2,…,nk-1}且|p-r|=1;其中,LVTk表示第k个子集,lvki表示子集LVTk中第i条直线,xki表示直线lvki对应的横坐标,nk表示第k个子集的直线数量,μ表示事先选定的间距阈值;将这q个子集中nk最大的子集记为LVTmax={(lvmaxi,xmaxi)|i=1,2,…,nvmax,(lvmaxi,xmaxi)∈LV};

步骤3.5:根据步骤3.4相同的原理找到水平直线集合LH中的子集LHTmax={(lhmaxj,ymaxj)|j=1,2,…,nhmax,(lhmaxj,ymaxj)∈LH};

步骤3.6:计算得到包含H行W列的单元格集合C={Rij=(xij,yij,wij,hij)|i=1,2,…,H,j=1,2,…,W},具体为:式中,H=nhmax-1,W=nvmax-1,xij表示第i行第j列单元格左上角的横坐标,yij表示第i行第j列单元格左上角的纵坐标,wij表示第i行第j列单元格的宽度,hij表示第i行第j列单元格的高度,xmaxj表示垂直直线lvmaxj的横坐标,且(lvmaxj,xmaxj)∈LVAmax,ymaxi表示水平直线lhmaxi的纵坐标,且(lhmaxi,ymaxi)∈LHAmax;

步骤3.7:根据单元格集合C进行表格切割;

步骤4:针对每个单元格Rij进行降噪与文字识别处理,得到对应的文字tij;

步骤5:每个单元格文字tij与价格表TB={(typei,pi)|i=1,2,…,T}进行匹配,得到该单元格对应元件的价格,具体策略为:若存在k使tij=typek,则pk即为该元件的报价;否则,从任意typek对应的语义库TBSk={wkq|q=1,2,…,Tk}中去匹配,若存在k使wk=tij,则pk即为该元件的报价,若仍无法匹配,则手工输入tij对应的价格p′i,同时将(tij,p′i)添加到价格表TB中;其中,TB表示事先录入到数据库中的价格表,T表示已经录入的元件数量,typei表示价格表TB中第i类元件的名称,pi表示价格表TB中第i类元件的价格,TBSk表示与第k类元件typek对应的语义库,wkq表示语义库TBSk中第k个元件名称,Tk表示语义库TBSk中的语义数量。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的电气元件报价方法,其特征在于步骤2)对扫描图像F1进行倾斜校正的具体过程为:步骤2.1:采用Hough方法进行直线检测,提取扫描图像F1中的直线,得到直线集合L={li|i=1,2,…,n},n表示直线数量;

步骤2.2:求直线li与水平线的夹角,记为ai,从L取得那些ai满足式(1)的直线构成子集LS={(lsj,bj)|j=1,2,…,m,lsj∈L},其中bj表示直线lsj与水平线的夹角,m表示子集LS中的元素数量;根据式(2)计算得到扫描图像F1的倾斜角A:|ai|≤a0   (1)

其中a0表示事先选定的倾斜角阈值;

步骤2.3:根据倾斜角度A,利用旋转矩阵对图像进行旋转,旋转后的图像即为倾斜校正后的图像F2。

3.根据权利要求2所述的一种基于图像识别的电气元件报价方法,其特征在于步骤

2.2)中的提取出的直线需要进行分类,分为水平直线和垂直直线两类;水平提取直线和水平线的角度在0°~30°或150°~180°之间,垂直提取直线和水平线的角度在60°~120°之间,根据其直线的类型,计算出所有直线的倾斜角度,取其中间值作为倾斜角度。

4.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的电气元件报价方法,其特征在于步骤4)的针对每个单元格Rij进行降噪与文字识别处理具体为:步骤4.1:从图像F2截取与单元格Rij对应的彩色子图Sij,并将其拆分分别对应于红、绿、蓝三个单通道的灰度图像SRij,SGij和SBij;

步骤4.2:对每个通道图像SRij,SGij和SBij都进行半径为Rmedian的自适应中值滤波,Rmedian为事先给定的滤波器半径;

步骤4.3:在每个通道图像中都存在WSij*HSij个像素点,通道图像SRij中,存在集合PSRij={(xSmn,ySmn,vSRmn)|m=1,2,…,WSij,n=1,2,…,HSij},其中WSij为单元格Rij的宽度,HSij为单元格Rij的高度,xSmn为图像SRij中坐标点的横坐标,ySmn为图像SRij中坐标点的纵坐标,vSRmn为通道图像SRij中坐标点(xSmn,ySmn)的像素值;同理,通道图像SGij中存在集合PSGij={(xSmn,ySmn,vSGmn)|m=1,2,…,WSij,n=1,2,…,HSij},通道图像SBij中存在集合PSBij={(xSmn,ySmn,vSBmn)|m=1,2,…,WSij,n=1,2,…,HSij},其中vSGmn和vSBmn分别为通道图像SGij和SBij在坐标点(xSmn ySmn)的像素值;若满足在坐标点(xSmn,ySmn)上,三通道的像素值满足vSRmn>ε∨vSGmn>ε∨vSBmn>ε,则将该坐标点的三通道像素值vSRmn、vSGmn和vSBmn都设置为Vback,其中ε和Vback分别为事先给定的降噪阈值和背景像素值;

步骤4.4:对各通道再次进行半径为Rmedian的自适应中值滤波;

步骤4.5:对三个通道图像SRij,SGij和SBij进行合并,得到新的彩色子图Sij;

步骤4.6:对彩色子图Sij进行高斯核半径为RGauss的高斯滤波;

步骤4.7:利用OCR技术对彩色子图Sij进行文字识别,得到文字tij。