本发明涉及图像处理。更具体地，本发明涉及基于图像处理的井下工具标签监测系统。
背景技术：
1、井下工具种类多，传统的纸质方式登记之后再录入系统，一旦因其他工作耽误录入，导致台账不清，无法实时获取工具状态，影响业务部门正常生产作业。
2、通过手持机对井下工具的钢码进行扫描确认，将井下工具入库，自动更新系统的台账，在井下工具出库及归还时均需要进行扫描，以监测井下工具的使用情况，实现井下工具数字化管理。
3、井下工具在使用过程中，会导致钢码磨损，进而导致采集的钢码表面图像的部分字符模糊，且由于井下工具多为管状结构，而钢码在装配到井下工具上时，需要完全贴合在井下工具表面，钢码弯曲导致钢码表面受到光线影响，进而导致采集的钢码表面图像的部分字符模糊；磨损和光线影响导致的字符模糊，在通过手持机对井下工具钢码进行识别时，部分字符无法准确识别。
技术实现思路
1、为解决在通过手持机对井下工具钢码进行识别时，磨损和光线影响导致字符模糊，进而导致部分字符无法准确识别的技术问题，本发明在如下的多个方面中提供方案。
2、基于图像处理的井下工具标签监测系统，所述系统包括以下模块：
3、图像采集模块，用于采集钢码表面图像；
4、图像处理模块，用于根据所述钢码表面图像中所有像素点的邻域灰度均值的分布情况，确定油印区域的代表灰度值；根据各像素点的邻域灰度均值与油印区域的代表灰度值的差异，以及各像素点的梯度幅值，确定各像素点属于油印区域的概率；根据所有像素点的灰度的分布情况，确定背景区域的代表灰度值h；将所述属于油印区域的概率大于预设第一阈值的像素点的灰度值设置为h，得到钢码图像；
5、区域划分模块，用于对钢码图像进行分割，获得钢码图像中的多个文本区域；根据各文本区域属于各字符的概率，将所有文本区域划分为确定文本区域和待确定文本区域；
6、模糊像素点获取模块，用于根据确定文本区域中像素点的梯度幅值，获得确定文本区域中的模糊像素点；根据像素点邻域内的像素点的梯度幅值和梯度方向，获取待确定文本区域中每个像素点的理论梯度方向以及确定文本区域中的各模糊像素点的理论梯度方向；根据待确定文本区域中每个像素点与其分析区域中所有属于确定文本区域的模糊像素点的梯度幅值差异、灰度值差异以及理论梯度方向差异，获得待确定文本区域中每个像素点属于模糊像素点的概率；根据所述属于模糊像素点的概率，获取待确定文本区域中的模糊像素点；
7、标签识别模块，用于对待确定文本区域中的模糊像素点进行增强，获得增强后的待确定文本区域；根据增强后的待确定文本区域的字符识别结果以及确定文本区域的字符识别结果，确定钢码图像对应的标签。
8、在一个实施例中，所述各像素点属于油印区域的概率满足表达式：
9、；
10、式中，表示第i个像素点属于油印区域的概率，i表示像素点的序号，i取遍[1,l]范围内的所有整数，l表示钢码表面图像中所有像素点的数量，表示第i个像素点的邻域灰度均值，表示油印区域的代表灰度值，表示第i个像素点的梯度幅值，表示以自然常数为底的指数函数。
11、在一个实施例中，所述像素点的理论梯度方向满足表达式：
12、；
13、式中，f表示像素点的理论梯度方向，m表示像素点的参考像素点的数量，表示像素点的第m个参考像素点的梯度幅值，m表示参考像素点的序号，m取遍[1,m]范围内的所有整数，t表示像素点的所有参考像素点的梯度幅值的和，表示像素点的第m个参考像素点的梯度方向；
14、所述像素点的参考像素点是指该像素点的邻域内，所有梯度幅值不小于预设梯度幅值阈值的像素点。
15、在一个实施例中，所述待确定文本区域中每个像素点属于模糊像素点的概率满足表达式：
16、；
17、式中，表示待确定文本区域中第j个像素点属于模糊像素点的概率，j表示像素点的序号，j取遍[1,a]范围内的所有整数，a表示待确定文本区域中所有像素点的数量，表示待确定文本区域中第j个像素点的分析区域中属于确定文本区域的模糊像素点的数量，表示待确定文本区域中第j个像素点的灰度值，表示待确定文本区域中第j个像素点的梯度幅值，表示待确定文本区域中第j个像素点的理论梯度方向，表示待确定文本区域中第j个像素点的分析区域中第n个属于确定文本区域的模糊像素点的灰度值，表示待确定文本区域中第j个像素点的分析区域中第n个属于确定文本区域的模糊像素点的梯度幅值，表示待确定文本区域中第j个像素点的分析区域中第n个属于确定文本区域的模糊像素点的理论梯度方向，n表示分析区域中属于确定文本区域的模糊像素点的序号，n取遍[1,]范围内的所有整数，z1表示第一参数，z2表示第二参数，表示以自然常数为底的指数函数；
18、所述分析区域是指像素点所在列以及该像素点所在列的相邻两列组成的区域。
19、在一个实施例中，所述对待确定文本区域中的模糊像素点进行增强，获得增强后的待确定文本区域，包括：
20、将待确定文本区域中，梯度幅值大于预设梯度幅值阈值的像素点，作为待确定文本区域中的清晰像素点，将所有清晰像素点的灰度值均值记为g；
21、将待确定文本区域中的模糊像素点的灰度值设置为g，获得增强后的待确定文本区域。
22、在一个实施例中，所述根据各文本区域属于各字符的概率，将所有文本区域划分为确定文本区域和待确定文本区域，包括：
23、对于任意一个文本区域，若该文本区域属于各字符的概率的最大值大于预设第二阈值，则将该文本区域作为确定文本区域，将概率的最大值对应的字符，作为确定文本区域的字符识别结果；若该文本区域属于各字符的概率的最大值不大于预设第二阈值，则将该文本区域作为待确定文本区域。
24、在一个实施例中，所述确定钢码图像对应的标签，包括：
25、根据所有确定文本区域的字符识别结果，与数据库中存储的所有井下工具标签进行匹配，获得匹配结果；将所有确定文本区域的字符识别结果，从每个匹配结果包含的字符中删除，将所有匹配结果中的剩余字符，作为可能字符；
26、根据增强后的待确定文本区域属于各字符的概率以及所有可能字符中各字符出现的次数，确定增强后的待确定文本区域属于各字符的修正概率；
27、若增强后的待确定文本区域属于各字符的修正概率的最大值不大于预设第二阈值，则人工对该待确定文本区域进行识别，获得增强后的待确定文本区域的字符识别结果；若增强后的待确定文本区域属于各字符的修正概率的最大值大于预设第二阈值，则将增强后的待确定文本区域属于各字符的修正概率中的最大值对应的字符，作为增强后的待确定文本区域的字符识别结果；
28、将所有确定文本区域的字符识别结果和所有增强后的待确定文本区域的字符识别结果，作为钢码表面图像对应的标签。
29、在一个实施例中，所述增强后的待确定文本区域属于各字符的修正概率满足表达式：
30、；
31、式中，表示增强后的待确定文本区域属于第d种字符的修正概率，表示增强后的待确定文本区域属于第d种字符的概率，表示所有可能字符中第d种字符出现的次数，q表示所有可能字符的数量，d表示字符的序号，d取遍[1,d]范围内的整数，d表示所有字符的数量。
32、在一个实施例中，所述根据所述钢码表面图像中所有像素点的邻域灰度均值的分布情况，确定油印区域的代表灰度值，包括：
33、对于各像素点，将各像素点与其8邻域内所有像素点的灰度值的平均值，作为各像素点的邻域灰度均值；根据所有像素点的邻域灰度均值，构建钢码表面图像的邻域灰度均值直方图；
34、将钢码表面图像的邻域灰度均值直方图的所有峰值中，横坐标最小的峰值对应的邻域灰度均值，作为油印区域的代表灰度值。
35、在一个实施例中，所述根据所有像素点的灰度的分布情况，确定背景区域的代表灰度值h，包括：
36、根据所有像素点的灰度值，构建钢码表面图像的灰度直方图；将钢码表面图像的灰度直方图的所有峰值中，频率最大的峰值对应的灰度值，作为背景区域的代表灰度值h。
37、本发明的有益效果在于：
38、本发明根据各文本区域属于各字符的概率，将钢码图像中的所有文本区域划分为确定文本区域和待确定文本区域，基于钢码图像中每一列的弯曲程度相同导致光线影响程度在每一列中相同的特征，以及梯度方向相同的像素点受到的光线影响程度相同的特征，根据待确定文本区域中每个像素点与其分析区域中所有属于确定文本区域的模糊像素点的梯度幅值差异、灰度值差异以及理论梯度方向差异，获得待确定文本区域中每个像素点属于模糊像素点的概率，根据所述属于模糊像素点的概率，获取待确定文本区域中的模糊像素点，对待确定文本区域中的模糊像素点进行增强，增加表征字符重要特征的像素点，根据增强后的待确定文本区域的字符识别结果，以及确定文本区域的字符识别结果，确定钢码图像对应的标签，排除了钢码磨损和钢码弯曲对钢码图像的影响，提高了在通过手持机对井下工具钢码进行识别时，标签识别的准确性。
39、本发明根据所述钢码表面图像中所有像素点的邻域灰度均值的分布情况，确定油印区域的代表灰度值，根据各像素点的邻域灰度均值与油印区域的代表灰度值的差异，以及各像素点的梯度幅值，确定各像素点属于油印区域的概率，根据所有像素点的灰度的分布情况，确定背景区域的代表灰度值h，将所述属于油印区域的概率大于预设第一阈值的像素点的灰度值设置为h，得到钢码图像，对属于油印区域的像素点进行处理，获得排除油印干扰的钢码图像，提高了后续标签识别的准确性。
1.基于图像处理的井下工具标签监测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于图像处理的井下工具标签监测系统，其特征在于，所述各像素点属于油印区域的概率满足表达式：
3.根据权利要求1所述的基于图像处理的井下工具标签监测系统，其特征在于，所述像素点的理论梯度方向满足表达式：
4.根据权利要求3所述的基于图像处理的井下工具标签监测系统，其特征在于，所述待确定文本区域中每个像素点属于模糊像素点的概率满足表达式：
5.根据权利要求1所述的基于图像处理的井下工具标签监测系统，其特征在于，所述对待确定文本区域中的模糊像素点进行增强，获得增强后的待确定文本区域，包括：
6.根据权利要求1所述的基于图像处理的井下工具标签监测系统，其特征在于，所述根据各文本区域属于各字符的概率，将所有文本区域划分为确定文本区域和待确定文本区域，包括：
7.根据权利要求1所述的基于图像处理的井下工具标签监测系统，其特征在于，所述确定钢码图像对应的标签，包括：
8.根据权利要求7所述的基于图像处理的井下工具标签监测系统，其特征在于，所述增强后的待确定文本区域属于各字符的修正概率满足表达式：
9.根据权利要求1所述的基于图像处理的井下工具标签监测系统，其特征在于，所述根据所述钢码表面图像中所有像素点的邻域灰度均值的分布情况，确定油印区域的代表灰度值，包括：
10.根据权利要求1所述的基于图像处理的井下工具标签监测系统，其特征在于，所述根据所有像素点的灰度的分布情况，确定背景区域的代表灰度值h，包括：
