1.一種基于圖像處理的字輪型水表數字字符識別方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)從硬件PPI接口通過建立的圖像窗口讀取到由攝像頭采集的字輪型水表圖像中的字輪圖像區域；

2)對采集的字輪圖像區域進行Sobel邊緣提取，再進行字輪數字區域的初級定位；

3)將字輪數字區域中一個像素作為一個結點，通過條件隨機場(CRF)對字輪數字區域進行處理，采用非參數化方法對條件隨機場中的能量函數進行建模，同時考慮單個字符的筆畫的像素寬度和字符間的相對位置距離，采用置信傳播(BP)來求解能量函數的最小化問題，獲得已分割字符的二值化圖像；

4)對步驟3)得到的已分割字符的二值化圖像，采用模板匹配的方法進行數字識別：

先在模板匹配階段建立0-9每個數字完整字符的字符模板；將字符模板分別歸一化為9×12像素大小的灰度模板，對將已分割字符的二值化圖像中分割后的字符進行上字與下字的定位和識別，并對上字與下字的字符進行拆字獲得上字圖像區域和下字圖像區域；

對于整字情況，直接將字符圖像區域分別與各個字符模板計算歐式距離，取最小距離對應字符模板的數字作為字符標記；對于半字情況，將上字圖像區域和下字圖像區域均縮放至9像素寬度大小，高度根據比例縮放至對應大小，然后以上字圖像區域的高度為基準，從上方開始，將上字圖像區域分別與各個字符模板計算歐式距離；接著以下字圖像區域的高度為基準，從下方開始，將下字圖像區域分別與各個字符模板計算歐式距離，取各自歐氏距離的最小距離對應字符模板的數字作為字符標記；最終以模板匹配結果確認水表字符的位置；

所述的步驟3)中，條件隨機場的能量函數建模如下：

將字輪數字區域中一個像素作為一個結點，每相鄰的兩個像素之間均存在邊連接，由結點及連接結點的邊組成的集合構成圖，結點和邊分別記作v和e，結點和邊的集合分別記作V和E，圖記作G＝(V,E)；將步驟2)獲得的字輪數字區域看作無向圖，無向圖是指邊沒有方向的圖；

建立以下能量函數EN：

f_h(y_v,v|I)＝-log(h_v)

g(y_e,e|I)＝exp(-β(a₁-a₂)²)

其中，I表示字輪數字區域的灰度狀態分布，λ,γ,k分別為第一、第二、第三超參數，ξ是第四超參數，b是第五超參數；y_v,y_e分別是結點和邊的標記變量，h_v為直方圖中結點v的歸一化向量值，hh_v是結點v所屬的連通區域的高度，a₁,a₂分別是邊e兩側所連接的兩個結點的像素值；

以最小化能量函數EN為目標進行求解獲得每個結點的標記變量y_v，y_v∈{1,-1}；然后根據每個結點的標記變量y_v判斷結點對應像素點是否屬于字符的情況：若當前結點被條件隨機場標記為1，即每個結點的標記變量y_v為1，則為字符前景，即該結點屬于字輪數字區域的單個字符的一部分；若當前結點被條件隨機場標記為-1，即每個結點的標記變量y_v為-1，則為字符背景，即該結點不屬于字輪數字區域的單個字符的一部分；

然后將標記變量y_v為1的結點對應的像素點賦予灰度值255，將標記變量y_v為-1的結點對應的像素點賦予灰度值0，由此獲得已分割字符的二值化圖像。