本實(shí)用新型涉及水表領(lǐng)域，尤其涉及一種攝像直讀遠(yuǎn)傳水表，具體涉及一種采用七段碼字碼盤機(jī)械水表的攝像直讀遠(yuǎn)傳水表。

背景技術(shù)：

已知的，隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，越來越多的智能化產(chǎn)品進(jìn)入到千家萬戶，給人們的生活帶來了極大的便利。攝像直讀遠(yuǎn)傳水表目前在智能水表領(lǐng)域脫穎而出，因其具有現(xiàn)場(chǎng)工作無需長(zhǎng)期帶電、無需設(shè)置底數(shù)、不存在累計(jì)誤差、電子部分工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，正逐漸取代脈沖表和光電直讀表，成為智能水表領(lǐng)域的佼佼者。

但在實(shí)際應(yīng)用中，現(xiàn)有的攝像直讀遠(yuǎn)傳水表也暴露出了一些問題，主要存在對(duì)水表字碼盤中的水泡和濕式水表長(zhǎng)期使用中字碼盤出現(xiàn)的臟污非常敏感，容易受水泡和臟污影響，造成識(shí)別成功率和識(shí)別準(zhǔn)確度降低，最終影響到數(shù)據(jù)采集的成功率。

如圖1所示，產(chǎn)生這種問題的原因是因?yàn)閭鹘y(tǒng)水表字碼盤的數(shù)字是由弧線、斜線和直線構(gòu)成，且每家水表生產(chǎn)廠商字碼盤的印刷字體和大小均不相同，即使進(jìn)行規(guī)整處理，不同水表廠商字碼盤數(shù)字也不能很好的匹配，因此無規(guī)律可循，如圖2所示，當(dāng)出現(xiàn)水泡和臟污影響產(chǎn)生干擾時(shí)，干擾無法消除，因此造成識(shí)別成功率下降或出現(xiàn)識(shí)別錯(cuò)誤等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服背景技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種采用七段碼字碼盤機(jī)械水表的攝像直讀遠(yuǎn)傳水表，本實(shí)用新型將七段碼數(shù)字引入普通數(shù) 字顯示機(jī)械水表，然后用于攝像直讀遠(yuǎn)傳水表中，同時(shí)提供了水表數(shù)字圖像處理中氣泡和臟污等干擾的去處方法及數(shù)字編碼的識(shí)別方法，解決目前攝像直讀遠(yuǎn)傳水表存在的識(shí)別成功率低，長(zhǎng)期使用過程中因水表字碼盤產(chǎn)生氣泡和臟污等問題而導(dǎo)致識(shí)別成功率和準(zhǔn)確性明顯下降的問題，本實(shí)用新型具有識(shí)別成功率和準(zhǔn)確性高、抗氣泡干擾能力強(qiáng)和抗臟污干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，因此可適用于干式、濕式和液封水表，在現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期使用過程中不會(huì)因水表字碼盤產(chǎn)生氣泡和臟污而導(dǎo)致識(shí)別成功率和準(zhǔn)確性明顯下降的問題，提高了攝像直讀遠(yuǎn)傳水表長(zhǎng)期工作的可靠性。

為實(shí)現(xiàn)如上所述的發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用如下所述的技術(shù)方案：

一種采用七段碼字碼盤機(jī)械水表的攝像直讀遠(yuǎn)傳水表，包括七段碼字碼盤、攝像頭、PCB板和機(jī)械水表，在所述機(jī)械水表內(nèi)設(shè)有七段碼字碼盤，在七段碼字碼盤的上方設(shè)有PCB板，在所述PCB板上分別設(shè)有用于拍攝圖像的攝像頭、用于圖像處理的單片機(jī)和用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ判酒鰯z像頭對(duì)應(yīng)七段碼字碼盤形成所述的采用七段碼字碼盤的攝像直讀遠(yuǎn)傳水表。

所述的采用七段碼字碼盤機(jī)械水表的攝像直讀遠(yuǎn)傳水表，所述七段碼字碼盤為字碼盤上印刷的數(shù)字為七段碼。

所述的采用七段碼字碼盤機(jī)械水表的攝像直讀遠(yuǎn)傳水表，所述機(jī)械水表上水表玻璃壓蓋的外部設(shè)有PCB板固定罩，在PCB板固定罩內(nèi)腔的頂端設(shè)有PCB板。

所述的采用七段碼字碼盤機(jī)械水表的攝像直讀遠(yuǎn)傳水表，所述PCB板上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)LED燈。

所述的采用七段碼字碼盤機(jī)械水表的攝像直讀遠(yuǎn)傳水表，所述PCB板上設(shè)有存儲(chǔ)器。

所述的采用七段碼字碼盤機(jī)械水表的攝像直讀遠(yuǎn)傳水表，所述PCB板 通過線材連接外部的數(shù)據(jù)采集單元。

采用如上所述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下所述的優(yōu)越性：

本實(shí)用新型所述的一種采用七段碼字碼盤機(jī)械水表的攝像直讀遠(yuǎn)傳水表，本實(shí)用新型將PCB板固定在機(jī)械水表的七段碼字碼盤正上方，然后在PCB板上分別設(shè)置攝像頭、單片機(jī)、存儲(chǔ)器、通信芯片及LED燈，實(shí)現(xiàn)七段碼字碼盤的補(bǔ)光、拍攝、圖像處理、數(shù)字識(shí)別及數(shù)據(jù)傳輸，七段碼字碼盤采用七段碼數(shù)字顯示，PCB板上的攝像頭拍攝的圖片經(jīng)單片機(jī)處理后得到二值化的黑白七段碼數(shù)字圖像，根據(jù)七段碼數(shù)字的特點(diǎn)，可對(duì)二值化的黑白七段碼數(shù)字圖像做規(guī)整處理、干擾去除和缺損修補(bǔ)，然后進(jìn)行細(xì)化處理和整形處理，最后對(duì)整形處理后的七段碼數(shù)字圖像進(jìn)行編碼處理，最終即可得到識(shí)別出的數(shù)字，本實(shí)用新型具有識(shí)別成功率和準(zhǔn)確性高、抗氣泡干擾能力強(qiáng)和抗臟污干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，因此可適用于干式、濕式和液封水表，在現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期使用過程中不會(huì)因水表字碼盤產(chǎn)生氣泡和臟污而導(dǎo)致識(shí)別成功率和準(zhǔn)確性明顯下降的問題，提高了攝像直讀遠(yuǎn)傳水表長(zhǎng)期工作的可靠性，適合大范圍的推廣和應(yīng)用。

【附圖說明】

圖1是攝像直讀遠(yuǎn)傳水表傳統(tǒng)字碼盤顯示數(shù)字示意圖；

圖2是攝像直讀遠(yuǎn)傳水表傳統(tǒng)字碼盤顯示數(shù)字二值化結(jié)果示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是七段碼字體顯示數(shù)字示意圖；

圖5是七段碼字體顯示數(shù)字二值化結(jié)果示意圖；

圖6是臟污干擾及干擾去除后圖像示意圖；

圖7是氣泡干擾造成缺損修補(bǔ)后圖像示意圖；

圖8是細(xì)化處理和整形處理結(jié)果示意圖；

圖9是編碼順序及編碼結(jié)果示意圖；

在圖中：1、七段碼字碼盤；2、攝像頭；3、LED燈；4、PCB板組合；5、單片機(jī)；6、存儲(chǔ)器；7、通信芯片；8、線材；9、機(jī)械水表。

【具體實(shí)施方式】

通過下面的實(shí)施例可以更詳細(xì)的解釋本實(shí)用新型，本實(shí)用新型并不局限于下面的實(shí)施例；

結(jié)合附圖3～9所述的一種采用七段碼字碼盤機(jī)械水表的攝像直讀遠(yuǎn)傳水表，包括七段碼字碼盤1、攝像頭2、PCB板4和機(jī)械水表9，在所述機(jī)械水表9內(nèi)設(shè)有七段碼字碼盤1，所述七段碼字碼盤(1)為字碼盤上印刷的數(shù)字為七段碼；在七段碼字碼盤1的上方設(shè)有PCB板4，在具體實(shí)施時(shí)，所述機(jī)械水表9上水表玻璃壓蓋的外部設(shè)有PCB板固定罩，在PCB板固定罩內(nèi)腔的頂端設(shè)有PCB板4，在所述PCB板4上分別設(shè)有用于拍攝圖像的攝像頭2、用于圖像處理的單片機(jī)5和用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ判酒?，所述攝像頭2對(duì)應(yīng)七段碼字碼盤1形成所述的采用七段碼字碼盤的攝像直讀遠(yuǎn)傳水表。

其中，所述PCB板4上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)LED燈3；進(jìn)一步，在PCB板4上設(shè)有存儲(chǔ)器6；進(jìn)一步，PCB板4通過線材8連接外部的數(shù)據(jù)采集單元，由于數(shù)據(jù)采集單元不是本實(shí)用新型保護(hù)的要點(diǎn)，所以其具體結(jié)構(gòu)在此不予累述。

本實(shí)用新型在具體實(shí)施時(shí)，機(jī)械水表9的七段碼字碼盤1的數(shù)字采用七段碼字體，此種字體具有方正、規(guī)范的特點(diǎn)，不僅人工可以讀取，也非常方便機(jī)器識(shí)別。進(jìn)一步，可根據(jù)七段碼數(shù)字顯示特點(diǎn)，對(duì)二值化處理后的黑白圖像進(jìn)行干擾去除和缺損修補(bǔ)，大幅提高識(shí)別成功率、抗氣泡和臟污干擾能力。對(duì)干擾去除和缺損修補(bǔ)的二值化黑白圖像進(jìn)行細(xì)化和整形處 理，得到非常規(guī)范的單線七段碼數(shù)字。對(duì)圖像處理后得到的單線七段碼數(shù)字圖像進(jìn)行編碼，然后根據(jù)編碼進(jìn)行數(shù)字識(shí)別，不存在編碼識(shí)別錯(cuò)誤的問題。

七段碼字碼盤1是機(jī)械水表9用于顯示累計(jì)水量的裝置，機(jī)械水表9工作時(shí)，水流通過水表，驅(qū)動(dòng)葉輪(旋翼或螺翼)旋轉(zhuǎn)，而水流的流速與葉輪的轉(zhuǎn)速成正比，因水流驅(qū)動(dòng)葉輪處噴口的截面積為常數(shù)，故葉輪的轉(zhuǎn)速與流量也成正比。通過葉輪軸上的聯(lián)動(dòng)部件與計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)相連接，使計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)累積葉輪(旋翼或螺翼)的轉(zhuǎn)數(shù)，從而記下通過水表的水量，最終通過字碼盤顯示出來。

七段碼數(shù)字是指一般常用于計(jì)算器的數(shù)字顯示方法，其特點(diǎn)是數(shù)字顯示方正、規(guī)范，即使每個(gè)水表生產(chǎn)廠家的字碼盤印刷的字體大小和寬窄不同，但經(jīng)規(guī)整處理后，從“1”到“0”每一個(gè)數(shù)字顯示的線段位置是固定的，且數(shù)字上、下兩部分中部的空白位置也是固定的，這為臟污去除和缺損修補(bǔ)提供了基礎(chǔ)。

對(duì)二值化后的七段碼數(shù)字圖像規(guī)整處理是后續(xù)圖像干擾去處和缺損修補(bǔ)的預(yù)處理，是將高低、寬窄不同的七段碼數(shù)字統(tǒng)一成高低、寬窄完全相同的七段碼數(shù)字，方便后續(xù)的處理。

干擾去處和缺損修補(bǔ)是利用七段碼數(shù)字特點(diǎn)進(jìn)行的抗干擾處理，下面利用七段碼數(shù)字“0”進(jìn)行說明：

1、臟污去除：受臟污干擾的七段碼數(shù)字“0”二值化圖像示意圖，在數(shù)字上部中間位置出現(xiàn)干擾，根據(jù)七段碼數(shù)字特點(diǎn)可知，數(shù)字上、下兩部分中間位置不應(yīng)出現(xiàn)黑色像素點(diǎn)，另外對(duì)數(shù)字圖像規(guī)整處理后，也可以確 定數(shù)字上、下兩部分中間位置的參數(shù)，因此服可以對(duì)數(shù)字“0”進(jìn)行去除干擾處理，得到?jīng)]有干擾的數(shù)字圖像。

2、缺損修補(bǔ)：受氣泡干擾的七段碼數(shù)字“0”二值化圖像示意圖，在數(shù)字上部右側(cè)豎線出現(xiàn)缺損，根據(jù)七段碼數(shù)字特點(diǎn)可知，七段碼數(shù)字每一條線的位置是固定的，另外對(duì)數(shù)字圖像規(guī)整處理后后，也可以確定數(shù)字每一條線的位置參數(shù)，以圖7為例，當(dāng)檢測(cè)到數(shù)字上部右側(cè)的豎線有空白像素時(shí)，計(jì)算空白像素占數(shù)字上部豎線總像素的比例，然后根據(jù)設(shè)定的閾值確定是否修補(bǔ)空白像素點(diǎn)或是否刪除黑色像素點(diǎn)，在圖7的例子中根據(jù)設(shè)定閾值給予修補(bǔ)，就可以得到?jīng)]有缺損的數(shù)字圖像。

細(xì)化處理和整形處理是后續(xù)數(shù)字圖像編碼處理的預(yù)處理，細(xì)化處理和整形處理結(jié)果如圖8所示。

編碼處理是檢測(cè)細(xì)化處理和整形處理后圖像的七個(gè)固定位置是否存在線段，如果存在線段就為“1”，如果不存在就為“0”，處理結(jié)果將每個(gè)七段碼數(shù)字轉(zhuǎn)換為一個(gè)七位的二進(jìn)制編碼。“0”的編碼按照?qǐng)D9順序所示，可轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制編碼“1111110”，按照此編碼，就可以識(shí)別出數(shù)字“0”。

本實(shí)用新型未詳述部分為現(xiàn)有技術(shù)。

為了公開本實(shí)用新型的目的而在本文中選用的實(shí)施例，當(dāng)前認(rèn)為是適宜的，但是，應(yīng)了解的是，本實(shí)用新型旨在包括一切屬于本構(gòu)思和發(fā)明范圍內(nèi)的實(shí)施例的所有變化和改進(jìn)。