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我国现有传统水表已销售多年,市场比较大。为实现信息化管理的需要,水表应具有数据远传功能。若将现有传统水表改成远传水表,实施成本较高,故水表市场销售比较难以切入。本课题瞄准对现有水表的改造,设计并开发了摄像式远传水表管理系统,在现有水表的基础上加装摄像头,通过无线网络,传输水表图像数据,在降低成本的同时可以保证水费的正常收取,提高供水公司的工作效率,有着广阔的应用前景。本文的摄像式远传水表管理系统是基于C/S模式开发实现的,摄像头和水表构成采集水表数据的终端,集中器通过RS485总线控制摄像头,定时获取图片数据,其GPRS模块将收到的图片数据通过Internet网上传给服务器。服务器将接收的图像数据解析、识别后,存储当前水表读数至数据库中。操作员通过人机界面客户端对服务器进行访问,实现水费收取、统计管理等用户功能需求,服务器也会响应请求并回复数据给客户端。本文研究的主要内容包括:1.水表表头数字图像识别算法的研究。在实际水表图像采集过程中会引入各种各样的噪声,本文先通过预处理改善输入图像质量,包括彩色图像转为灰度图像、图像增强、噪声去除三方面。通过二值化方法实现目标与背景的分离,采用连通小区域去除法消除二值化后的噪声。通过区域定位法确定目标数字区域,对有倾斜的图像采用旋转投影法进行校正,然后采用数字字符分割法获取单字符图像。本文提出一种基于模板匹配的有效的二次识别算法,实现整字和半字识别。最后实现了粘连字符的识别以及高度自适应的字符识别。2.水表管理系统服务器软件的设计与开发。分析了服务器的工作原理,基于单一职责原则设计了服务器的总体结构。服务器主要包括数据库、通信模块和数据库事务处理模块。对于数据库,基于用户需求,建立相关实体表、视图和存储过程,并设计了性能优化策略和备份恢复策略。通信模块的实现中,给出本文自定义通信协议,采用多线程技术实现与多个客户端大并发的数据收发与数据处理。数据库事务处理模块使用ADO.NET实现数据库的访问,根据标志位实现不同的应用功能。同时也完成了服务器端的界面设计。3.水表管理系统客户端软件的设计与开发。客户端从层次结构上分为数据通信层、数据业务处理层和用户界面层。数据通信层利用基于TCP/IP的Socket套接字实现异步非阻塞网络数据通信,采用多线程技术实现底层通信。数据业务处理层是客户端应用功能的逻辑实现部分,重点讨论了用户管理模块功能的设计和实现方法。最后完成了各功能模块的用户界面设计。为了验证摄像式远传水表管理系统是否满足各项设计指标,对系统分别进行了通信测试、水表图像识别率测试、功能测试、容错性测试。测试结果表明,系统运行稳定可靠,满足预定的要求。