專利名稱：采用圖象傳感器的水表自動(dòng)抄表系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過采集水表的圖象，利用圖象處理和識(shí)別技術(shù)完成自動(dòng)讀取水表圖象的示值，從而實(shí)現(xiàn)普通水表的自動(dòng)抄表的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，公知的水表讀數(shù)采集是人工抄表記錄和電子水表、卡式水表的自動(dòng)讀數(shù)。電子水表和卡式水表的原理是機(jī)械流量信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏髁啃盘?hào)的信號(hào)采集裝置(如CN1162736A)，由于目前用戶使用的都是普通水表，推廣電子水表和卡式水表就面臨著成千上萬用戶進(jìn)行水表更換和管線改造的問題，投資大、工作量大。電子水表、卡式水表都需要不間斷地采集信號(hào)、供電電源持續(xù)供電，一旦線路不通，記數(shù)即停止，因而丟失用水計(jì)量，而且水表工作于潮濕的環(huán)境，使用中稍有不慎，極易進(jìn)水造成水表失效，使用可靠性差，使用成本高。利用人工抄表存在如抄表不到位、私自調(diào)表、人情抄表、私自修改用水量等種種管理上的弊端。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服目前水表抄表讀數(shù)和管理的種種不足，設(shè)計(jì)一種采用圖象傳感器的水表自動(dòng)抄表系統(tǒng)。該系統(tǒng)可避免對(duì)現(xiàn)有水表更換和管線改造的問題，采集水表圖象讀數(shù)只在抄表讀數(shù)時(shí)才進(jìn)行，可避免因斷電而丟失用水計(jì)量和影響供水的問題，同時(shí)也可排除水表讀數(shù)記錄的人為因素影響。
本發(fā)明的水表自動(dòng)抄表系統(tǒng)所采用的技術(shù)方案是一種采用圖象傳感器的水表自動(dòng)抄表系統(tǒng)，該系統(tǒng)由包括圖象傳感器的攝像系統(tǒng)，包括微處理器的水表圖象采集、壓縮、存儲(chǔ)系統(tǒng)和包括計(jì)算機(jī)及水表指針讀數(shù)識(shí)別程序的水表讀數(shù)識(shí)別系統(tǒng)三部分構(gòu)成，攝像系統(tǒng)和水表圖象采集、壓縮、存儲(chǔ)系統(tǒng)之間采用數(shù)據(jù)線或視頻線連接并進(jìn)行信號(hào)傳輸，水表圖象采集、壓縮、存儲(chǔ)系統(tǒng)和水表讀數(shù)識(shí)別系統(tǒng)之間是通信接口連接和數(shù)據(jù)傳輸，攝像系統(tǒng)攝取水表的表盤圖象，所攝取圖象的數(shù)字信號(hào)或視頻信號(hào)，由水表圖象采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行采集、壓縮和儲(chǔ)存，然后將存儲(chǔ)的所有圖象傳送給水表讀數(shù)識(shí)別系統(tǒng)集中進(jìn)行讀數(shù)的自動(dòng)識(shí)別，得出并記錄水表的用水計(jì)量值，同時(shí)存貯保存水表圖象。
所述的水表指針讀數(shù)識(shí)別程序包含如下功能圖象的預(yù)處理、圖象的分割和指針特征提取、指針示值的識(shí)別和計(jì)算。含有這些功能的程序可自行設(shè)計(jì)，亦可借用同類通用程序。
本采用圖象傳感器的水表自動(dòng)抄表系統(tǒng)，可做成便攜式圖象抄表系統(tǒng)和免打擾圖象抄表系統(tǒng)。便攜式圖象抄表系統(tǒng)的攝像系統(tǒng)和水表圖象采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)，分別為A攝像系統(tǒng)和A水表圖象采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)。免打擾圖象抄表系統(tǒng)的攝像系統(tǒng)和水表圖象采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)，分別為B攝像系統(tǒng)和B水表圖象采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)。
便攜式圖象抄表系統(tǒng)，是將A攝像系統(tǒng)裝在支撐罩或支撐架上，平穩(wěn)放置在水表的表盤上，A攝像系統(tǒng)與A水表圖象采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)線連接為一體，便攜地?cái)z取戶外水表表盤圖象，然后把A水表圖象采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)通過通訊電纜與水表讀數(shù)識(shí)別系統(tǒng)連接，將A水表圖象采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)的所有圖象傳送給水表讀數(shù)識(shí)別系統(tǒng)，由識(shí)別系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別和讀取水表讀數(shù)。
免打擾圖象抄表系統(tǒng)，是將B攝像系統(tǒng)由支撐罩或支撐架固定安裝在室內(nèi)水表的表盤上，B攝像系統(tǒng)的視頻圖象信號(hào)由視頻線遠(yuǎn)距離傳送至室外的集中多路轉(zhuǎn)換接口，B水表圖象采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)由視頻線與接口連接，實(shí)現(xiàn)集中對(duì)各個(gè)用戶室內(nèi)水表的遠(yuǎn)程免打擾圖象攝取，然后把B水表圖象采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)通過通訊電纜與水表讀數(shù)識(shí)別系統(tǒng)連接，將B水表圖象采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)的所有圖象傳送給水表讀數(shù)識(shí)別系統(tǒng)，由識(shí)別系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別和讀取水表讀數(shù)。
本發(fā)明有益效果是，水表讀數(shù)由原始圖片保存，讀數(shù)是機(jī)器完成，無人工因素，真實(shí)可信，且便于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理；本發(fā)明是在現(xiàn)有裝置上附加設(shè)備，無須對(duì)現(xiàn)有水表更換和管線改造，成本低，應(yīng)用簡(jiǎn)單；本發(fā)明只在需要抄表讀數(shù)時(shí)才采集圖象，無須不間斷地采集信號(hào)、無須電源持續(xù)供電，因此信號(hào)采集穩(wěn)定可靠。本發(fā)明可以推廣應(yīng)用于其他領(lǐng)域指針式計(jì)量表。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1是本采用圖象傳感器水表自動(dòng)抄表系統(tǒng)原理圖。
圖2是本發(fā)明的便攜式圖象抄表系統(tǒng)實(shí)施方式示意圖。
圖3是本發(fā)明的免打擾圖象抄表系統(tǒng)實(shí)施方式示意圖。
圖1所示采用圖象傳感器的水表自動(dòng)抄表系統(tǒng)原理圖中，圖象傳感器即攝像頭安裝在支撐罩或支撐架上，將支撐罩或支撐架平穩(wěn)放在或安裝在水表盤面上攝像，所攝取的圖象視頻信號(hào)由高速A/D轉(zhuǎn)換(高速采樣電路采集)，轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖象信號(hào)，然后微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和壓縮存儲(chǔ)，攝象效果通過顯示器顯示，儲(chǔ)存的水表圖象通過通信接口上傳到計(jì)算機(jī)供圖象識(shí)別程序識(shí)別水表指針讀數(shù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。
圖2中序號(hào)表示1水表，2攝像系統(tǒng)A(包括機(jī)械定位裝置，支撐罩或支撐架，照明裝置，圖象傳感器，，高速A/D轉(zhuǎn)換)，3水表圖象采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)A(包括微處理器及數(shù)據(jù)采樣，壓縮存儲(chǔ)，攝像效果顯示及菜單)，4水表讀數(shù)識(shí)別系統(tǒng)(包括計(jì)算機(jī)和水表指針讀數(shù)識(shí)別程序)，5數(shù)據(jù)線，6通訊電纜。
圖3中序號(hào)表示1水表，7攝像系統(tǒng)B(包括機(jī)械定位裝置，支撐罩或支撐架，照明裝置，圖象傳感器)，8水表圖象采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)B(包括高速A/D轉(zhuǎn)換，微處理器及數(shù)據(jù)采樣，壓縮存儲(chǔ)，攝像效果顯示及菜單，通訊接口)，9視頻線，10轉(zhuǎn)換接口，6通訊電纜，4水表讀數(shù)識(shí)別系統(tǒng)(包括計(jì)算機(jī)和水表指針讀數(shù)識(shí)別程序)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1本發(fā)明的便攜式圖象抄表系統(tǒng)如圖2所示，圖中A攝像系統(tǒng)2由支撐罩或支撐架平穩(wěn)放置在水表1的表盤上，A攝像系統(tǒng)2與A水表圖象采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)3由數(shù)據(jù)線5連接為一體，便攜地?cái)z取戶外水表表盤1圖象。然后，把水表圖象采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)3通過通訊電纜6與水表讀數(shù)識(shí)別系統(tǒng)4連接，將采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)3存儲(chǔ)的所有圖象傳送給水表讀數(shù)識(shí)別系統(tǒng)4，由4自動(dòng)識(shí)別和讀取水表讀數(shù)。
實(shí)施例2本發(fā)明的免打擾圖象抄表系統(tǒng)如圖3所示，圖中B攝像系統(tǒng)7由支撐罩或支撐架固定安裝在室內(nèi)水表1的表盤上。B攝像系統(tǒng)7的視頻圖象信號(hào)由視頻線9遠(yuǎn)距離傳送至室外的集中多路轉(zhuǎn)換接口10。B水表圖象采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)8由視頻線9與10連接，實(shí)現(xiàn)集中對(duì)各個(gè)用戶室內(nèi)水表的遠(yuǎn)程免打擾圖象攝取。然后，把水表圖象采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)3通過通訊電纜6與水表讀數(shù)識(shí)別系統(tǒng)4連接，將采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)3存儲(chǔ)的所有圖象傳送給讀數(shù)識(shí)別系統(tǒng)4，由識(shí)別系統(tǒng)4自動(dòng)識(shí)別和讀取水表讀數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種采用圖象傳感器的水表自動(dòng)抄表系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)由包括圖象傳感器的攝像系統(tǒng)，包括微處理器的水表圖象采集、壓縮、存儲(chǔ)系統(tǒng)和包括計(jì)算機(jī)及水表指針讀數(shù)識(shí)別程序的水表讀數(shù)識(shí)別系統(tǒng)三部分構(gòu)成，攝像系統(tǒng)和水表圖象采集、壓縮、存儲(chǔ)系統(tǒng)之間采用數(shù)據(jù)線或視頻線連接并進(jìn)行信號(hào)傳輸，水表圖象采集、壓縮、存儲(chǔ)系統(tǒng)和水表讀數(shù)識(shí)別系統(tǒng)之間是通信接口連接和數(shù)據(jù)傳輸，攝像系統(tǒng)攝取水表的表盤圖象，所攝取圖象的數(shù)字信號(hào)或視頻信號(hào)，由水表圖象采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行采集、壓縮和儲(chǔ)存，然后將存儲(chǔ)的所有圖象傳送給水表讀數(shù)識(shí)別系統(tǒng)集中進(jìn)行讀數(shù)的自動(dòng)識(shí)別，得出并記錄水表的用水計(jì)量值，同時(shí)存貯保存水表圖象。
2.如權(quán)利要求1所述的水表自動(dòng)抄表系統(tǒng)，其特征在于水表指針讀數(shù)識(shí)別程序包含有如下功能圖象的預(yù)處理、圖象的分割和指針特征提取、指針示值的識(shí)別和計(jì)算。
3.如權(quán)利要求1所述的水表自動(dòng)抄表系統(tǒng)，其特征在于A攝像系統(tǒng)裝在支撐罩或支撐架上，平穩(wěn)放置在水表(1)的表盤上，A攝像系統(tǒng)(2)與A水表圖象采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)(3)由數(shù)據(jù)線(5)連接為一體，便攜地?cái)z取戶外水表表盤圖象，然后把水表圖象采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)(3)通過通訊電纜(6)與水表讀數(shù)識(shí)別系統(tǒng)(4)連接，將采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)(3)存儲(chǔ)的所有圖象傳送給水表讀數(shù)識(shí)別系統(tǒng)(4)，由識(shí)別系統(tǒng)(4)自動(dòng)識(shí)別和讀取水表讀數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的水表自動(dòng)抄表系統(tǒng)，其特征在于B攝像系統(tǒng)由支撐罩或支撐架固定安裝在室內(nèi)水表(1)的表盤上，B攝像系統(tǒng)的視頻圖象信號(hào)由視頻線(9)遠(yuǎn)距離傳送至室外的集中多路轉(zhuǎn)換接口(10)，B水表圖象采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)(8)由視頻線(9)與接口(10)連接，實(shí)現(xiàn)集中對(duì)各個(gè)用戶室內(nèi)水表的遠(yuǎn)程免打擾圖象攝取，然后把B水表圖象采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)(8)通過通訊電纜(6)與水表讀數(shù)識(shí)別系統(tǒng)(4)連接，將采集壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)(8)存儲(chǔ)的所有圖象傳送給識(shí)別系統(tǒng)(4)，由識(shí)別系統(tǒng)(4)自動(dòng)識(shí)別和讀取水表讀數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提出了采用圖象傳感器的水表自動(dòng)抄表系統(tǒng)，該系統(tǒng)由攝像系統(tǒng)、水表圖象采集、壓縮、存儲(chǔ)系統(tǒng)和水表讀數(shù)識(shí)別系統(tǒng)三部分構(gòu)成，攝像系統(tǒng)和水表圖象的采集、壓縮、存儲(chǔ)系統(tǒng)之間采用數(shù)據(jù)線或視頻線連接，并進(jìn)行信號(hào)傳輸，水表圖象采集、壓縮、存儲(chǔ)系統(tǒng)和水表讀數(shù)識(shí)別系統(tǒng)之間是通信接口連接和數(shù)據(jù)傳輸，攝像系統(tǒng)攝取水表的表盤圖象，所攝取圖象的數(shù)字信號(hào)或視頻信號(hào)，由水表圖象采集、壓縮、存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行采集、壓縮和儲(chǔ)存，然后將存儲(chǔ)的所有圖象傳送給水表讀數(shù)識(shí)別系統(tǒng)集中進(jìn)行讀數(shù)的自動(dòng)識(shí)別，得出并記錄水表的用水計(jì)量值。本發(fā)明是在現(xiàn)有裝置上附加設(shè)備，無須對(duì)現(xiàn)有水表更換和管線改造，無須不間斷地采集信號(hào)，無須持續(xù)供電，信號(hào)采集穩(wěn)定可靠，無人工因素，真實(shí)可信，成本低，應(yīng)用簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)G01F15/06GK1460841SQ03128170
公開日2003年12月10日 申請(qǐng)日期2003年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月18日
發(fā)明者王三武, 戴亞文, 黃豐云, 張和平 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)