JP2021124905A - Meter reading device, meter reading system, meter reading method, and computer program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、機械式カウンタを備えるメータが示す値を読み取るメータ読取装置、メータ読取システム、メータ読取方法及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a meter reading device, a meter reading system, a meter reading method and a computer program for reading a value indicated by a meter provided with a mechanical counter.
IoT(Internet of Things)システムで使用される計器としては、デジタル温度計、湿度計、振動計等のデジタル信号で測定結果を出力する種類のデジタルセンサがよく使用されている。通信機に測定結果を示す数値を送信させることが容易なためである。しかしながら、従来使用されているメータを全て置き換えるには至らない。既設の単針回転型アナログメータや機械式カウンタを備えるメータをそのまま使用し、測定値を読み取る方法が求められている。 As an instrument used in an IoT (Internet of Things) system, a type of digital sensor that outputs a measurement result by a digital signal such as a digital thermometer, a hygrometer, or a vibration meter is often used. This is because it is easy for the communication device to transmit a numerical value indicating the measurement result. However, it does not replace all conventionally used meters. There is a demand for a method of reading measured values by using an existing single-needle rotary analog meter or a meter equipped with a mechanical counter as it is.
特許文献1には、機械式カウンタが示す値をOCR(Optical Character Recognition)方式によって読み取る方法が開示されている。特許文献1に開示されている方法では、機械式カウンタを備えるメータを検針員が巡回してデジタルカメラで撮像する。特許文献1は、得られる画像データが検針員の管理事務所に備えられているコンピュータに送信され、コンピュータにて画像処理し、複合類似度法、マッチング法等によって文字認識を行なうことを開示している。
特許文献1で開示されているように、マッチングで1文字ずつ認識するOCRの手法を用いる場合、回転途中のドラムからの数字認識は困難であった。特許文献2には、機械式カウンタが示す値を、ドラムが回転途中であっても正確に読み取る方法が開示されている。特許文献2では、各数字について回転途中のパターン画像をも用いたパターンマッチングによって、正確に数字を読み取っている。
As disclosed in
機械式カウンタを備えるメータの用途を考慮すると、機械式カウンタを備えるメータが示す値の読取精度は、各ドラムの数字から特定できる読取精度で十分であった。しかしながら、ドラムの回転途中の状態は中間値に対応しており、既設のメータであっても、ドラムの数字のみで表される数値よりも細かな数値の測定が可能である。この中間値までも自動的に読み取ることができれば、既設のメータから細かな測定値を収集してIoTシステムが実現される。 Considering the use of the meter equipped with the mechanical counter, the reading accuracy of the value indicated by the meter equipped with the mechanical counter was sufficient as the reading accuracy identifiable from the numbers of each drum. However, the state during the rotation of the drum corresponds to the intermediate value, and even with the existing meter, it is possible to measure a numerical value finer than the numerical value represented only by the numerical value of the drum. If even this intermediate value can be automatically read, an IoT system can be realized by collecting detailed measured values from an existing meter.
本発明は、機械式カウンタを備えるメータを撮像した画像に基づき、メータが示す値を、高精度にドラムの数字の中間値までも読み取ることができる機械式カウンタを備えるメータが示す値を読み取るメータ読取装置、メータ読取システム、メータ読取方法及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。 The present invention is a meter that reads a value indicated by a meter equipped with a mechanical counter, which can read a value indicated by the meter even to an intermediate value of a drum number with high accuracy based on an image obtained by capturing an image of the meter equipped with a mechanical counter. It is an object of the present invention to provide a reading device, a meter reading system, a meter reading method, and a computer program.
本開示の一実施形態のメータ読取装置は、回転式ドラムを用いた機械式カウンタを含むメータを撮像した撮像画像から、前記機械式カウンタが示す数字を読み取るメータ読取装置であって、前記撮像画像から、前記数字の各桁のドラム画像を、画像内で基準となる垂直位置に基づく範囲で切り出す画像処理部と、切り出した複数のドラム画像の内、少なくとも最終桁に対応するドラム画像から、ドラム上の数字と数字との間の中間値を、設定されている2以上の桁数で算出する算出部と、切り出された各桁のドラム画像に写っている数字の値、及び、前記中間値に基づき、前記機械式カウンタの桁数よりも大きな桁数の数字を出力する出力部とを備え、前記算出部は、予め記憶してある前記回転式ドラムの展開画像であるテンプレート画像に対し、前記画像処理部によって切り出されたドラム画像が合致する可能性が前記テンプレート画像内で最も高い範囲の、前記回転式ドラムの回転方向上の位置に基づいて前記中間値を算出する。 The meter reading device according to the embodiment of the present disclosure is a meter reading device that reads a numerical value indicated by the mechanical counter from an image captured by an image of a meter including a mechanical counter using a rotary drum. From the image processing unit that cuts out the drum image of each digit of the number in the range based on the reference vertical position in the image, and the drum image corresponding to at least the last digit of the cut out plurality of drum images. A calculation unit that calculates the intermediate value between the above numbers with the set number of digits of 2 or more, the value of the number shown in the drum image of each digit cut out, and the intermediate value. Based on the above, the calculation unit includes an output unit that outputs a number having a number of digits larger than the number of digits of the mechanical counter, and the calculation unit refers to a template image that is a developed image of the rotary drum stored in advance. The intermediate value is calculated based on the position in the rotation direction of the rotary drum in the range where the drum image cut out by the image processing unit has the highest possibility of matching in the template image.
本開示の一実施形態のメータ読取システムは、回転式ドラムを用いた機械式カウンタを含むメータを撮像するカメラデバイスと、該カメラデバイスから撮像された画像の画像データを受信し、前記機械式カウンタが示す数字を読み取るメータ読取装置と、該メータ読取装置が読み取った数字を受け取るクライアント装置とを含むメータ読取システムであって、前記カメラデバイスは、前記機械式カウンタへの距離及び前記メータの高さ方向に位置調整可能に位置決めするアタッチメントを介して取り付けられた撮像部を備え、前記メータ読取装置は、前記画像データの画像から、前記数字の各桁のドラム画像を、画像内で基準となる垂直位置に基づく範囲で切り出す画像処理部と、切り出した複数のドラム画像の内、少なくとも最終桁に対応するドラム画像から、ドラム上の数字と数字との間の中間値を、設定されている2以上の桁数で算出する算出部と、切り出された各桁のドラム画像に写っている数字の値、及び、前記中間値に基づき、前記機械式カウンタの桁数よりも大きな桁数の数字を出力する出力部と、前記メータ又は前記メータを撮像するカメラデバイスを識別する情報に対応付けて、前記画像からのドラム画像の切り出し範囲の設定を受け付ける設定受付部とを備え、該設定受付部は、前記クライアント装置が備える表示部及び操作部によって前記切り出し範囲の設定を受け付ける。 The meter reading system of one embodiment of the present disclosure receives a camera device that captures a meter including a mechanical counter using a rotary drum, and image data of an image captured from the camera device, and receives the image data of the image captured by the camera device, and the mechanical counter. A meter reading system including a meter reading device that reads a number indicated by the meter and a client device that receives the number read by the meter reading device, wherein the camera device is a distance to the mechanical counter and the height of the meter. The meter reading device includes an image pickup unit attached via an attachment that is positionably adjustable in a direction, and the meter reading device uses a drum image of each digit of the number as a reference in the image from the image of the image data. From the image processing unit that cuts out in the range based on the position and the drum image corresponding to at least the last digit of the cut out multiple drum images, the intermediate value between the numbers on the drum is set to 2 or more. Outputs a number with a number of digits larger than the number of digits of the mechanical counter based on the calculation unit that calculates with the number of digits of, the value of the number shown in the drum image of each digit cut out, and the intermediate value. The setting receiving unit includes an output unit for receiving data and a setting receiving unit that accepts a setting of a cutout range of a drum image from the image in association with information identifying the meter or a camera device that images the meter. The display unit and the operation unit included in the client device accept the setting of the cutout range.
本開示の一実施形態のメータ読取方法は、回転式ドラムを用いた機械式カウンタを含むメータを撮像した撮像画像から、前記機械式カウンタが示す数字を読み取るメータ読取方法であって、前記撮像画像から、前記数字の各桁のドラム画像を、画像内で基準となる垂直位置に基づく範囲で切り出し、切り出した複数のドラム画像の内、少なくとも最終桁に対応するドラム画像について、該ドラム画像が、予め記憶してあるドラムの展開画像であるテンプレート画像内で合致する可能性が最も高い範囲のテンプレート画像内におけるドラムの回転方向の位置を決定し、決定した位置に基づいてドラム上の数字と数字との間の中間値を、設定されている2以上の桁数で算出し、切り出された各桁のドラム画像に写っている数字の値、及び、前記中間値に基づき、前記機械式カウンタの桁数よりも大きな桁数の数字を出力する処理を含む。 The meter reading method of the embodiment of the present disclosure is a meter reading method for reading a number indicated by the mechanical counter from an image captured by an image of a meter including a mechanical counter using a rotary drum. Then, the drum image of each digit of the number is cut out in a range based on the reference vertical position in the image, and among the plurality of cut out drum images, the drum image corresponds to at least the last digit. Determine the position of the drum in the rotation direction in the template image of the range most likely to match in the template image which is the unfolded image of the drum stored in advance, and the numbers and numbers on the drum based on the determined position. The intermediate value between and is calculated by the set number of digits of 2 or more, and based on the numerical value shown in the drum image of each digit cut out and the intermediate value, the mechanical counter Includes processing to output a number with a number of digits larger than the number of digits.
本開示の一実施形態のコンピュータプログラムは、コンピュータに、回転式ドラムを用いた機械式カウンタを含むメータを撮像した撮像画像から、前記機械式カウンタが示す数字を読み取る処理を実行させるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータに、前記撮像画像から、前記数字の各桁のドラム画像を、画像内で基準となる垂直位置に基づく範囲で切り出し、切り出した複数のドラム画像の内、少なくとも最終桁に対応するドラム画像について、該ドラム画像が、予め記憶してあるドラムの展開画像であるテンプレート画像内で合致する可能性が最も高い範囲のテンプレート画像内におけるドラムの回転方向の位置を決定し、決定した位置に基づいてドラム上の数字と数字との間の中間値を、設定されている2以上の桁数で算出し、切り出された各桁のドラム画像に写っている数字の値、及び、前記中間値に基づき、前記機械式カウンタの桁数よりも大きな桁数の数字を出力する処理を実行させる。 The computer program of the embodiment of the present disclosure is a computer program that causes a computer to perform a process of reading a number indicated by the mechanical counter from an image captured by an image of a meter including a mechanical counter using a rotary drum. Then, the computer cuts out a drum image of each digit of the number from the captured image in a range based on a reference vertical position in the image, and corresponds to at least the last digit among the plurality of cut out drum images. Regarding the drum image, the position in the rotation direction of the drum in the template image in the range in which the drum image is most likely to match in the template image which is the developed image of the drum stored in advance is determined, and the determined position. The intermediate value between the numbers on the drum is calculated based on the set number of digits of 2 or more, and the value of the number shown in the drum image of each digit cut out and the intermediate value Based on the value, a process of outputting a number having a number of digits larger than the number of digits of the mechanical counter is executed.
本開示では、機械式カウンタを含むメータを撮像した撮像画像から、各桁の数字を写した範囲が、画像内での垂直位置の基準に基づいて切り出され、切り出された画像夫々に対して数字が特定される。数字の特定は、切り出された画像が、予め記憶してあるドラムの展開画像であるテンプレート画像内で合致する範囲の位置に基づいて実現される。これにより、少なくとも最終桁のドラム画像に対しては、ドラムの回転角度から数字と数字との間の中間値(小数点以下を含む)が算出でき、機械式カウンタの桁数よりも大きな桁数(有効数字)で数値を出力することができる。 In the present disclosure, a range in which the numbers of each digit are copied from an image captured by a meter including a mechanical counter is cut out based on a reference of a vertical position in the image, and the numbers are obtained for each of the cut out images. Is identified. The identification of the numbers is realized based on the position of the range in which the cut-out image matches in the template image which is the developed image of the drum stored in advance. As a result, for at least the last digit of the drum image, the intermediate value (including after the decimal point) between the numbers can be calculated from the rotation angle of the drum, and the number of digits larger than the number of digits of the mechanical counter (including the number of digits after the decimal point). It is possible to output a numerical value with (significant figures).
機械式カウンタは、全桁に対して統一に、又は、上位桁及び下位桁等に分けて、数字を読み取るためにドラムの回転方向に基準を持っている。ドラムの回転途中の状態は、ドラムの数字と数字との間の中間値を表し、これを人間が読み取るのと同じように読み取る場合には、その基準に合わせて切り出す必要がある。したがって上述の切り出しの際には、撮像画像が歪んでいたり回転していたりすると正確に切り出せないから、メータ読取装置は、メータの撮像画像に対して歪み、回転、更には撮像画像の色調を補正してもよい。 The mechanical counter has a reference in the rotation direction of the drum in order to read the numbers uniformly for all digits or divided into upper digits and lower digits. The state in the middle of rotation of the drum represents an intermediate value between the numbers of the drum, and when reading this in the same way as a human reads, it is necessary to cut out according to the standard. Therefore, in the above-mentioned cropping, if the captured image is distorted or rotated, it cannot be accurately cropped. Therefore, the meter reader corrects the distortion, rotation, and color tone of the captured image with respect to the captured image of the meter. You may.
本開示の一実施形態のメータ読取装置では、前記算出部は、前記画像処理部によって切り出されたドラム画像が、テンプレート画像から切り出される画像と合致する可能性の高さを示す尤度を、前記画像の前記テンプレート画像からの切り出し範囲をドラムの回転方向にずらしながら算出し、尤度の切り出し位置毎の算出によって得られる尤度分布から、最も尤度が高い前記テンプレート画像からの切り出し位置の、前記ドラムの回転方向上の位置に対応する数値を前記中間値として算出する。 In the meter reading device of the embodiment of the present disclosure, the calculation unit determines the likelihood that the drum image cut out by the image processing unit is likely to match the image cut out from the template image. The cutout range of the image from the template image is calculated while shifting in the rotation direction of the drum, and from the likelihood distribution obtained by calculating each likelihood cutout position, the cutout position from the template image having the highest likelihood is determined. A numerical value corresponding to the position of the drum in the rotation direction is calculated as the intermediate value.
本開示のメータ読取装置では、切り出されたドラム画像が、テンプレート画像内のいずれの位置と合致する可能性が高いかが、照らし合わせる範囲をテンプレート画像内で少しずつずらしながら求められる。機械式カウンタの回転途中のドラムの回転具合は、ドラム上の数字と数字との間の中間値を正しく表しているところ、その回転具合が示す中間値を画像処理によって算出することが可能である。 In the meter reading device of the present disclosure, which position in the template image the cut-out drum image is likely to match is determined by slightly shifting the range to be compared in the template image. The rotation of the drum during the rotation of the mechanical counter correctly represents the intermediate value between the numbers on the drum, and the intermediate value indicated by the rotation can be calculated by image processing. ..
本開示の一実施形態のメータ読取装置では、前記算出部は、前記画像処理部によって切り出されたドラム画像、及び、テンプレート画像から切り出された画像に含まれる複数の画素夫々について、注目画素と周辺画素との間の画素値の変化量を算出し、変化の向き及び変化量をもつベクトルを求め、前記ドラム画像と前記テンプレート画像から切り出された画像との間で同一位置にある画素同士のベクトルの内積を算出し、算出された内積を前記ドラム画像の全体に亘って総計して前記尤度を算出する。 In the meter reading device of the embodiment of the present disclosure, the calculation unit has a pixel of interest and a periphery for each of the plurality of pixels included in the drum image cut out by the image processing unit and the image cut out from the template image. The amount of change in the pixel value between the pixels is calculated, the direction of the change and the vector having the amount of change are obtained, and the vector of the pixels at the same position between the drum image and the image cut out from the template image. The inner product is calculated, and the calculated inner product is summed over the entire drum image to calculate the likelihood.
本開示のメータ読取装置では、切り出されたドラム画像が、テンプレート画像内のいずれの位置と合致する可能性が高いかを判別する処理を、画像内の画素の特徴量によって算出する。詳細には、画素毎に算出された周辺画素との間での画素値の変化の向き、及び変化量を持つベクトル同士の内積が算出され、その内積の画像全体での総計が尤度として算出される。画素値の差分の絶対値和に基づくマッチングよりも、類似する形状が多い数字同士のマッチングの精度が良好である。 In the meter reading device of the present disclosure, a process of determining which position in the template image the cut-out drum image is likely to match is calculated based on the feature amount of the pixel in the image. Specifically, the direction of change in the pixel value with the peripheral pixels calculated for each pixel and the inner product of the vectors having the amount of change are calculated, and the total of the inner product in the entire image is calculated as the likelihood. Will be done. The accuracy of matching between numbers with many similar shapes is better than matching based on the sum of absolute values of pixel value differences.
本開示の一実施形態のメータ読取装置は、前記メータ又は前記メータを撮像するカメラデバイスを識別する情報に対応付けて、前記撮像画像からのドラム画像の切り出し範囲の設定を受け付ける設定受付部を備え、該設定受付部は、前記切り出し範囲を、複数の桁に亘って画像内の基準となる垂直位置に基づき受け付ける。 The meter reading device of the embodiment of the present disclosure includes a setting reception unit that accepts a setting of a drum image cutout range from the captured image in association with information that identifies the meter or a camera device that images the meter. The setting receiving unit receives the cutout range over a plurality of digits based on a reference vertical position in the image.
本開示のメータ読取装置では、メータを撮像した撮像画像からの切り出し範囲は、カメラデバイスが固定されている限り一定であることから設定情報として記憶される。ドラムの数字を読む方向(画像の垂直方向)に対応する回転具合から中間値が算出される。したがって切り出し範囲の画像内での垂直位置は全桁に共通して、又は上位桁及び下位桁毎に同一の垂直位置を基準に設定されるべきである。 In the meter reading device of the present disclosure, the cutout range from the captured image captured by the meter is constant as long as the camera device is fixed, and is therefore stored as setting information. The median value is calculated from the degree of rotation corresponding to the reading direction of the drum numbers (vertical direction of the image). Therefore, the vertical position of the cropping range in the image should be set in common with all digits, or with reference to the same vertical position for each upper and lower digit.
本開示の一実施形態のメータ読取装置は、前記設定受付部は、前記切り出し範囲を、該切り出し範囲に基づいて前記算出部によって算出される数値が、前記メータに対する視認による数値と合致するように微調整する処理を実行する。 In the meter reading device of the embodiment of the present disclosure, the setting receiving unit sets the cutting range so that the numerical value calculated by the calculating unit based on the cutting range matches the numerical value visually recognized for the meter. Execute the fine adjustment process.
本開示のメータ読取装置では、出力部によって出力される数値が、メータの機械式カウンタの視認結果と合致することが求められる。視認結果と合致するようにメータ読取装置側で、視認結果に対応するテンプレート画像との合致する可能性を高めるように、設定される切り出し範囲に対して微調整が実行される。 In the meter reading device of the present disclosure, it is required that the numerical value output by the output unit matches the visual result of the mechanical counter of the meter. Fine adjustment is performed on the set cutout range on the meter reading device side so as to match the visual recognition result so as to increase the possibility of matching with the template image corresponding to the visual recognition result.
本開示の一実施形態のメータ読取装置は、前記設定受付部は、前記視認による数値を、前記テンプレート画像内の切り出し範囲の指定によって受け付ける。 In the meter reading device of the embodiment of the present disclosure, the setting receiving unit receives the numerical value by visual recognition by designating a cutout range in the template image.
本開示のメータ読取装置では、視認結果は、テンプレート画像内での指定で受け付けられる。これにより、メータに対するオペレータによる視認結果と合致する読取結果が得られる。 In the meter reading device of the present disclosure, the visual recognition result is accepted by designation in the template image. As a result, a reading result that matches the visual result of the operator with respect to the meter can be obtained.
本開示によれば、メータが備える機械式カウンタを撮像した画像から、ドラムの数字のみならずメータが示す中間値までも読み取ることができる。 According to the present disclosure, not only the number of the drum but also the intermediate value indicated by the meter can be read from the image captured by the mechanical counter provided in the meter.
メータ読取装置は、既設のメータにカメラデバイスを取り付け、カメラデバイスから得られる画像に対して読取処理を実行する。本開示によれば、既設の多様なメータにカメラデバイスを、適切に取り付けることが可能になる。これにより既設の機械式カウンタを用いたメータを用い、単位期間(例えば1日)内における期間別の変動をモニタすることができ、既設のカウンタを用いたデータから、多様な情報を提供することが可能になる。 The meter reading device attaches a camera device to an existing meter and executes reading processing on an image obtained from the camera device. According to the present disclosure, it is possible to appropriately attach a camera device to various existing meters. This makes it possible to monitor fluctuations by period within a unit period (for example, one day) using a meter using an existing mechanical counter, and provide various information from the data using the existing counter. Becomes possible.
以下、本開示のメータ読取システムについてその実施形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。 Hereinafter, the meter reading system of the present disclosure will be specifically described with reference to the drawings showing the embodiment thereof.
図1は、メータ読取システム100の概要を示す説明図である。メータ読取システム100は、複数のカメラデバイス1、ゲートウェイ装置2、サーバ装置3、及びクライアント装置4を含む。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of the
カメラデバイス1は、工場内の設備に設けられている複数のメータMに対して設けられている。ゲートウェイ装置2は工場内に設置されており、複数のカメラデバイス1と通信接続が可能である。カメラデバイス1とゲートウェイ装置2との間の通信接続は、例えば近距離無線通信により実現される。カメラデバイス1とゲートウェイ装置2との間は、有線によって通信接続が可能な構成としてもよい。
The
カメラデバイス1は、メータMを撮像した撮像画像をゲートウェイ装置2へ通信により送信する。ゲートウェイ装置2は、複数のカメラデバイス1夫々から送信される撮像画像を、ネットワークNを介してサーバ装置3へ送信する。
The
サーバ装置3は、ゲートウェイ装置2から送信された撮像画像に対して後述する処理を実行し、撮像画像に写っている1又は複数のメータMが示す値を特定する。サーバ装置3はこれに加え、メータMが夫々示す値に基づいてメータMが設けられている工場の管理者へ、メータMの測定対象に関する情報提供機能を発揮する。なおサーバ装置3について本実施の形態では、説明を容易にするために1台のサーバコンピュータとして説明するが、1台のサーバコンピュータにて論理的に複数のインスタンスにより動作する仮想サーバにより実現される。また、複数のサーバコンピュータで機能又は処理を分散させるか、重畳させてもよい。
The
ネットワークNは、公衆網N1、及びキャリアネットワークN2を含む。公衆網N1は所謂インターネットである。キャリアネットワークN2は、次世代又は次々世代高速携帯通信規格等の規格に基づく無線通信を実現する通信キャリアが提供するネットワークである。公衆網N1はアクセスポイントAPを含む。キャリアネットワークN2は基地局BSを含む。ゲートウェイ装置2は、アクセスポイントAP又は基地局BSにより、公衆網N1に接続されるサーバ装置3との間で情報の送受信が可能である。
The network N includes a public network N1 and a carrier network N2. The public network N1 is the so-called Internet. The carrier network N2 is a network provided by a communication carrier that realizes wireless communication based on a standard such as a next-generation or next-generation high-speed mobile communication standard. The public network N1 includes an access point AP. The carrier network N2 includes a base station BS. The
工場内に設置されている多様なメータの内、デジタル出力機能を有していないメータMについては従来、担当者又は外部の検針員が目視でメータMが示す数値を読み取ってきた。本実施の形態では、デジタル出力機能を有していないメータMに対してカメラデバイス1を取り付け、カメラデバイス1で撮像された撮像画像に基づくサーバ装置3のメータ読取装置としての機能によって、メータMが示す数値を高精度に読み取るメータ読取システム100を実現する。以下に示す処理内容により、サーバ装置3は高精度にメータMが示す数値を特定することができる。これにより、既存のメータMにカメラデバイス1を取り付けてゲートウェイ装置2を工場内に設置する容易な手順で、担当者又は検針員の作業を省略することを実現する。
Of the various meters installed in the factory, for the meter M that does not have a digital output function, the person in charge or an external meter reader has conventionally visually read the numerical value indicated by the meter M. In the present embodiment, the
図2は、カメラデバイス1の模式斜視図である。カメラデバイス1は、図2は、カメラデバイス1がメータMに固定された様子を示す。本開示のカメラデバイス1の取り付け対象であるメータMは、図2に示すように、機械式カウンタを用いた表示部M1を有し、表示部M1が視認できるように少なくとも一部が透明なカバーM2で覆ってあるタイプである。カメラデバイス1は、多様なメータMに適用するためのアタッチメント10と、電装部15とを有する。
FIG. 2 is a schematic perspective view of the
アタッチメント10は樹脂製である。アタッチメント10は、互いに位置関係を調整可能な第1部材11、第2部材12、第3部材13から構成される。第1部材11は、カバーM2に当接される取付面を有する平板部の一辺から延設され、第2部材12が係合する係合部111と、係合部111から延設される庇112を有する。係合部111の内側に、取付面と垂直な方向に移動可能な平板状の第2部材12が係合される。第2部材12は、アタッチメント10の幅に垂直な奥行方向の位置関係の調整を可能とする。
The
第2部材12には、矩形棒状の第3部材13が、メータMの高さ方向に移動可能に取り付けられている。第3部材13の端部に、取付面側に向けて撮像部151が設けられている。第3部材13は、アタッチメント10の高さ方向に沿って撮像部151の位置関係の調整を可能とする。
A rectangular rod-shaped
図2に示すようにアタッチメント10の可動な第2部材12及び第3部材13は、撮像部151のメータMの表示部M1に対する距離及び高さを調整可能とする機能を発揮する。
As shown in FIG. 2, the movable
後述するサーバ装置3におけるメータ読取処理を実行する前に、精度設定のため、撮像部151のメータMに対する距離及び高さの調整が必要になる。撮像素子と表示部M1との距離が近い場合に撮像素子の撮像範囲に、表示部M1全体を含められなくなったり、樽型歪曲、表示部M1のドラム上の数字の歪みが大きくなったりして後述する補正のみでは対応しきれない場合がある。逆に撮像素子と表示部M1との距離が遠過ぎる場合、表示部M1の数字の解像度が低くなり過ぎるので、適切な距離を保つ必要がある。アタッチメント10の調整可能な構成によって、距離及び高さを容易に調整でき、補正可能な適切な画像を撮像することを可能とする。またアタッチメント10の第1部材の庇によって撮像部151に対するメータMの環境光の写り込みを低減することができる。
Before executing the meter reading process in the
第1部材11の取付面側には、複数のLED(Light Emitting Diode)を含む照明部153(図3参照)が設けられ、撮像部151に対して表示部M1を間接照明となる(図示せず)。これにより撮像部151は、より鮮明な撮像画像を撮像することが可能となる。
A lighting unit 153 (see FIG. 3) including a plurality of LEDs (Light Emitting Diodes) is provided on the mounting surface side of the
アタッチメント10は、取付面とカバーM2との間を両面テープ等の接着材によって接着させてメータMに取り付けられるか、カバーM2に接着されたフックに、取付面に設けられた前記フックと対応する係合部を係合させて、カメラデバイス1をメータMに固定させる。
The
図3は、カメラデバイス1の電装部15の構成を示すブロック図である。電装部15は、基板上に制御回路154、バッテリ155、及び通信回路156を実装して構成される。制御回路154は、フレキシブル配線板152を介して撮像部151と、フレキシブル配線板(単に信号線であってもよい)を介して照明部153と接続されている。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the
撮像部151は、可視光又は赤外光の撮像素子及びメモリを含み、制御回路154の制御信号に応じて撮像を実行する。制御回路154は、撮像部151にて撮像された画像の画像データを、フレキシブル配線板152を介して取得することができる。
The
通信回路156は、ゲートウェイ装置2との通信接続を実現する。通信回路156は例えばBluetooth(登録商標)、特に2.4GHzのBLE(Bluetooth Low Energy)等の近距離無線通信モジュールを含む。
The
制御回路154は、プロセッサ及びメモリを含み、メモリに記憶されているプログラム及び設定情報に基づいて撮像部151による撮像実行、照明部153の点灯及び消灯、並びに通信回路156によるデータ送受信を制御する。メモリに記憶されている設定情報には、自身を搭載するカメラデバイス1を他のカメラデバイス1と識別するためのデバイス識別情報が予め記憶されている。デバイス識別情報は例えばMACアドレスであってもよいし、予めカメラデバイス1に夫々、メータ読取システム100の運用を管理する管理者から付与している情報であってもよい。制御回路154は、撮像された画像の画像データを通信回路156からゲートウェイ装置2へ送信する際に、メモリに記憶されているデバイス識別情報を対応付ける。制御回路154は、設定されているスケジュールに基づいて、又はゲートウェイ装置2からの指示に応じて撮像部151で撮像を実行し、撮像部151から取得する画像データを通信回路156からゲートウェイ装置2へ送信する。
The
カメラデバイス1は、撮像部151以外に他のセンサを備えてもよい。カメラデバイス1は例えば、温度センサ、湿度センサを備えてもよい。カメラデバイス1は、自身の電池電圧、照度センサ等、撮像環境に関する情報を取得するセンサを備えてもよい。制御回路154は、画像データのメタデータ記述部分に、これらのセンサで測定されたデータを含めて画像データを送信してもよい。
The
次に、カメラデバイス1から送信される画像データに基づくメータ読取について説明する。図4は、メータ読取システム100の構成を示すブロック図である。ゲートウェイ装置2は、プロトコルが異なる第1通信部22及び第2通信部23を備えた所謂IoTゲートウェイと呼ばれる装置を用いる。ゲートウェイ装置2は、制御部20及び記憶部21を備える。制御部20はCPU及びクロック等を用いて、記憶部21に予め記憶されたプログラム及び設定情報に基づいてカメラデバイス1から送信される画像データのサーバ装置3への送信処理を行なう。第1通信部22は、カメラデバイス1との通信用のBLE等の近距離無線通信モジュールを含む。第2通信部23は、ネットワークNに含まれるキャリアネットワークN2経由での通信を実現する次世代移動通信規格用の通信モジュールを含む。ゲートウェイ装置2はその他、イーサネット(登録商標)用のデバイス、無線LAN用の通信モジュールを備えてもよい。
Next, meter reading based on the image data transmitted from the
サーバ装置3は、サーバコンピュータを用いる。サーバ装置3は、制御部30、記憶部31、及び通信部32を備える。制御部30はCPU(Central Processing Unit )及び/又はGPU(Graphics Processing Unit)を用いたプロセッサであり、内蔵する揮発性メモリ、クロック等を含む。制御部30は後述するように画像処理を実行するためGPU又は別途グラフィックカードを用いてもよい。制御部30は、記憶部31に記憶されているメータ読取プログラム30Pに基づいた各処理を実行し、汎用サーバコンピュータを特定のメータ読取装置として機能させる。
The
記憶部31は、ハードディスクを用いてメータ読取プログラム30Pのほか、制御部30が参照する情報を記憶する。記憶部31は、メータMの種別、又は、メータMが備える機械式カウンタの種別毎に、ドラムのテンプレート画像を記憶する。ドラムのテンプレート画像は、ドラムの展開画像、即ち数字がドラムの回転方向に沿って連続して並ぶ画像である。記憶部31は、後述の撮像画像に対する処理の際に制御部30が参照するメータM毎の設定情報を、メータMの識別情報と対応付けて記憶する。設定情報には、上述のテンプレート画像、機械式カウンタの桁数、画像に対する歪み・回転に関する補正量、画像からのドラム画像の切り出し範囲の情報が含まれる。設定情報に含まれるテンプレート画像は、機械式カウンタの桁毎に異なる場合があるので桁毎のテンプレート画像を特定するための識別情報が含まれるとよい。以下の説明では、全て同一の大きさのドラムを持つ機械式カウンタを例に説明するが、異なる大きさのドラムを下位の桁に持つ機械式カウンタを持つメータMに対しては、切り出し範囲についても桁毎に設定されてもよい。記憶部31は、撮像画像に複数の表示部M1、即ち複数の機械式カウンタが撮像される場合には、表示部M1毎に設定情報を記憶するとよい。記憶部31に記憶してあるメータ読取プログラム30Pは、通信部32により外部から取得して記憶したものであってよい。
The
通信部32は、ネットワークカードを含む。制御部30は通信部32により、ネットワークNを介したクライアント装置4との間の情報の送受信が可能である。
The
クライアント装置4は、制御部40、記憶部41、表示部42、操作部43、音声入出力部44、及び通信部45を備える。制御部40は、CPU、又はGPU等のプロセッサと、メモリ等を含む。制御部40は、プロセッサ、メモリ、記憶部41、及び通信部45を集積した1つのハードウェア(SoC:System On a Chip)として構成されていてもよい。制御部40は、記憶部41に記憶されているアプリプログラム40Pに基づき、汎用的なコンピュータを本実施の形態のメータ読取システム100のユーザ用のクライアント装置4として機能させる。
The
記憶部41は、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性メモリを含む。記憶部41には、アプリプログラム40Pを記憶する。アプリプログラム40PはWebブラウザ機能を含むとよい。記憶部41に記憶してある汎用のWebブラウザプログラムが用いられてもよい。記憶部41は、制御部40が参照するデータを記憶する。アプリプログラム40Pは、記憶媒体49に記憶されたアプリプログラム49Pを、制御部40が図示しない読取部によって読み出して記憶部41にインストールしたものであってもよい。アプリプログラム40Pは、任意のサーバ装置がネットワークNを介して配信するアプリプログラム(図示せず)を制御部40が通信部45により受信して記憶部41にインストールしたものであってもよい。
The
表示部42は、液晶パネル又は有機ELディスプレイ等のディスプレイ装置を含む。操作部43は、ユーザの操作を受け付けるインタフェースであり、物理ボタン、ディスプレイ内蔵のタッチパネルデバイスを含む。操作部43は、物理ボタンまたはタッチパネルにて表示部42で表示している画面上における操作を受け付けることが可能である。
The
音声入出力部44は、スピーカ及びマイクロフォン等を含む。音声入出力部44は、音声認識部を備えて、マイクロフォンにて入力音声から操作内容を認識して操作を受け付けることが可能である。
The audio input /
通信部45は、ネットワークNを介してサーバ装置3との間の情報の送受信を実現する無線通信モジュールである。通信部45は、ネットワークカードを用いて有線によりネットワークNを介した通信を行なってもよい。
The
このように構成されるメータ読取システム100におけるメータMが示す値の読取方法を説明する。本実施の形態においてゲートウェイ装置2は、記憶部21に予め、通信接続可能なカメラデバイス1のデバイス識別情報を記憶しておく。記憶部21には、ゲートウェイ装置2自身のゲートウェイ識別情報が加えて記憶されてもよい。ゲートウェイ装置2は、カメラデバイス1用の第1通信部22によって複数のカメラデバイス1に対してペアリングを確立させ、ペアリングが確立されたカメラデバイス1夫々に異なるアドレスを一時的に付与する。ゲートウェイ装置2の制御部20は、複数のカメラデバイス1に対し、記憶部21に記憶してあるデバイス識別情報と対応付けて順に、撮像の実行及び画像データの送信を指示する。
A method of reading the value indicated by the meter M in the
カメラデバイス1は夫々、ゲートウェイ装置2から指示を受けると、照明部153を点灯させ、撮像部151による撮像を実行し、照明部153を消灯させ、撮像によって得られる画像データを通信回路156からゲートウェイ装置2へ送信する。カメラデバイス1の制御回路154は、内蔵メモリに記憶しているデバイス識別情報を画像データと共に送信する。
When each of the
ゲートウェイ装置2の制御部20は、カメラデバイス1から第1通信部22により画像データを受信する都度、対応するデバイス識別情報と対応付けて、第2通信部23から画像データをサーバ装置3宛てに送信する。制御部20は内蔵メモリを用いて、カメラデバイス1からの画像データを蓄積してもよい。第2通信部23からの送信が困難な場合には蓄積しておき、通信可能となった時点で送信すればよい。
Each time the
ゲートウェイ装置2の制御部20は、以上の撮像指示、画像データの受信及び送信の処理を、設定されている間隔で、通信接続可能な1又は複数のカメラデバイス1に対して実行する。
The
サーバ装置3では、ゲートウェイ装置2から画像データを受信する都度、後述する処理によって、デバイス識別情報と対応付けてメータM毎に、メータMの表示部M1からメータMが示す数値を決定する。制御部30は、後述するように、数値を決定するためにメータMの表示部M1を撮像した画像から機械式カウンタの各桁のドラム画像を切り出す。切り出される範囲は、同一のカメラデバイス1で撮像される画像の撮像範囲は、一旦固定されると不変であるという前提から固定的なデータとして、カメラデバイス1毎の設定情報として記憶される。設定情報は、設定オペレータの目視に基づく操作によってクライアント装置4を介して設定される。クライアント装置4の制御部40は、以下に示すように設定を受け付ける。
Each time the
図5及び図6は、設定情報の受付処理手順の一例を示すフローチャートである。サーバ装置3の制御部30は、設定オペレータがクライアント装置4のアプリプログラム4P又はWebブラウザプログラムに基づいてアカウント情報を用いてメータ読取システム100のサービスにログインすると、サーバ装置3が提供するサービスによって以下の処理を開始する。
5 and 6 are flowcharts showing an example of the procedure for accepting setting information. When the setting operator logs in to the service of the
制御部30は、設定対象のメータMに対応するカメラデバイス1のデバイス識別情報の選択又は入力を受け付ける(ステップS301)。制御部30は、受け付けたデバイス識別情報をログイン中のアカウント情報に対応付けて記憶する(ステップS302)。制御部30は、受け付けたデバイス識別情報が対応付けられて記憶部31に記憶されている画像データを読み出す(ステップS303)。
The
なおステップS303において、受け付けたデバイス識別情報に対応付けられた画像データが記憶部31に未だ記憶されていない場合には、サーバ装置3からゲートウェイ装置2からデバイス識別情報が対応する画像データを収集してもよい。サーバ装置3はゲートウェイ装置2を介してカメラデバイス1へ設定用の撮像指示を送信するようにしてもよい。
If the image data associated with the received device identification information is not yet stored in the
制御部30は、読み出した画像データの画像を含む設定情報受付画面をクライアント装置4へ送信する(ステップS304)。
The
制御部30は、設定情報受付画面にて、メータMの種別(型番等)の選択を受け付ける(ステップS305)。制御部30は以後、クライアント装置4にてプレビュー画面を表示させながら各種選択、又は入力を受け付ける。クライアント装置4の制御部40は、設定情報受付画面を表示させながらバックグラウンドでサーバ装置3とデータを送受信して画面を遷移させながら設定情報を受け付ける。
The
制御部30は、設定情報受付画面にて、その画面に含まれる画像の歪曲・回転補正量のクライアント装置4の操作部43による入力又は選択を受け付ける(ステップS306)。ステップS306にて制御部30は、設定情報受付画面で、メータMの撮像画像をプレビュー枠に含みながら、補正設定を受け付けるようにするとよい。
On the setting information reception screen, the
制御部30は、ステップS306で受け付けた歪曲・回転補正量を、デバイス識別情報及び表示部M1を識別する表示部識別情報と対応付けて記憶部31に記憶する(ステップS307)。表示部識別情報は、メータMにおける表示部M1の場所を示す情報、番号、又は記号等であってもよい。表示部識別情報は、1つのメータMに複数の機械式カウンタが使用され、いずれも読取対象である場合に、表示部M1を識別する情報であって、1つのメータMに1つの機械式カウンタが使用されるのであれば使用されずともよい。
The
本実施の形態では、カメラデバイス1は、1つのメータM毎に取り付けられる。したがってカメラデバイス1とメータMとの関係は1対1であって、メータMを識別する必要はない。しかしながら、以下で説明する処理は、1つのカメラデバイス1から得られる1つの画像に複数のメータMが写っている場合にも適用できるから、制御部30は、メータMを識別する情報と対応付けて記憶してもよい。
In this embodiment, the
制御部30は、切り出し範囲の画像内での垂直方向の位置の選択又は入力を受け付け(ステップS308)、各桁のドラム画像の水平方向の位置及びドラム画像間の間隔を夫々受け付ける(ステップS309)。ステップS308及びS309で受け付けた、画像内での垂直方向の位置、水平方向の位置及び間隔にて既定される切り出し範囲の情報を設定情報として、デバイス識別情報及び表示部M1を識別する表示部識別情報と対応付けて記憶部31に記憶する(ステップS310)。
The
制御部30は、ステップS305で選択されたメータMの種別に対応する機械式カウンタのテンプレート画像を読み出す(ステップS311)。ステップS311で制御部30は、機械式カウンタの種別によっては桁毎に異なるテンプレート画像を読み出す。制御部30は、設定情報受付画面内で、メータMの撮像画像に、ステップS310で設定された切り出し範囲を示す矩形を表示させつつ、テンプレート画像の各桁のドラム画像を比較可能に表示させる(ステップS312)。
The
制御部30は、クライアント装置4の操作部43によって、プレビュー表示しているメータMの撮像画像に写っているドラムの回転具合を、桁毎に、テンプレート画像内での位置で夫々受け付ける(ステップS313)。ステップS313において制御部30は、プレビュー表示しているメータMの撮像画像に写っている各桁のドラムの回転具合がどれほどなのかのオペレータによる視認結果を、ドラムを展開させた数字の連続画像であるテンプレート画像の回転方向における位置の指定で受け付ける。
The
制御部30は、ステップS303で読み出した画像データの画像から、メータMの機械式カウンタの各桁のドラムのドラム画像を、ステップS310で記憶した設定情報の切り出し範囲で切り出す(ステップS314)。
The
制御部30は、テンプレート画像から、ステップS313で受け付けた回転具合に夫々対応する位置の画像を、ステップS310の切り出し範囲に含まれる大きさで切り出す(ステップS315)。
The
制御部30は、ステップS314で実際の撮像画像から切り出した範囲のドラム画像が、ステップS315にてテンプレート画像から切り出した範囲に一致している可能性の高さを示す尤度を、桁毎に算出する(ステップS316)。
The
制御部30は、カメラデバイス1及び表示部M1毎のドラム画像の切り出し範囲(画像内の垂直方向の位置、水平方向の位置、大きさ)を、ステップS310で設定された情報をベースに、桁毎に加減して微調整する(ステップS317)。制御部30は、微調整する都度に、微調整後の切り出し範囲によって、撮像範囲からドラム画像を切り出す(ステップS318)。制御部30は、微調整する都度に、ステップS318で実際の撮像画像から微調整後の範囲で切り出したドラム画像が、ステップS315でテンプレート画像から切り出された画像と一致している可能性の高さを示す尤度を、桁毎に算出する(ステップS319)。
The
制御部30は、切り出し範囲の微調整を、所定の条件を満たすまで実行したか否かを判断する(ステップS320)。所定の条件は、回数であってもよいし、各桁について算出した尤度が夫々最も高い、一致している可能性が最も高いことを示す値に到達するまでであってもよい。
The
ステップS320にて所定の条件を満たさないと判断された場合(S320:NO)、制御部30は、処理をステップS317へ戻す。
If it is determined in step S320 that the predetermined condition is not satisfied (S320: NO), the
ステップS320にて所定の条件を満たすと判断された場合(S320:YES)、制御部30は、最も尤度が高くなる切り出し範囲を、デバイス識別情報及び表示部識別情報に対応付けて記憶し(ステップS321)、処理を終了する。
When it is determined in step S320 that the predetermined condition is satisfied (S320: YES), the
上述の処理は、サーバ装置3がメータ読取装置としてバックグラウンドで実行するものとして説明したが、一部又は全部をクライアント装置4にて実行してもよい。
Although the above-mentioned processing has been described as being executed by the
図5及び図6のフローチャートに示した処理手順により、オペレータがステップS308で設定した撮像画像からの切り出し範囲を、尤度を算出するために正確となるように調整することを支援できる。 The processing procedure shown in the flowcharts of FIGS. 5 and 6 can assist the operator in adjusting the cropping range from the captured image set in step S308 to be accurate in order to calculate the likelihood.
図7から図10は、設定情報受付画面の内容例を示す図である。
図7は、切り出し範囲の画像内における歪み・回転補正量の選択又は入力を受け付ける画面である。図7に示す設定情報受付画面420は、サーバ装置3からクライアント装置4へ送信され、制御部40によって表示部42に表示される画面である。図7に示す設定情報受付画面420では、メータMの表示部M1を撮像した画像に対する補正のプレビュー画面と、補正量を選択するためのコントロールが示されている。図7の設定情報受付画面420のプレビュー画面に含まれている撮像画像は回転している。
7 to 10 are diagrams showing an example of the contents of the setting information reception screen.
FIG. 7 is a screen that accepts selection or input of a distortion / rotation correction amount in the image of the cutout range. The setting
図7の設定情報受付画面420は、画像の回転歪みを補正するための補正量を設定するためのスライダ状のコントロール421と、樽型歪みの補正量を設定するためのスライダ状のコントロール422とを含む。図7のプレビューには、回転補正・樽型歪み補正の程度を指定する補助となる格子状のガイドが共に表示されていてもよい。
The setting
設定情報受付画面420は、図7に示すように、設定情報を他へ変更するためのコントロール430を含む。コントロール430が選択される都度、図7の補正量を設定する設定情報受付画面420から、図8の設定情報受付画面420、図9,10の設定情報受付画面420へ巡回的に設定対象が切り替えられる。
As shown in FIG. 7, the setting
図8は、切り出し範囲の画像内における垂直方向の位置、水平方向の位置及び間隔の選択を受け付ける画面である。図8の設定情報受付画面420は、図7にて補正量の設定がされた後に表示される。図8の設定情報受付画面420では、プレビュー表示されているメータMの表示部M1を撮像した画像の回転歪が、補正されている。
FIG. 8 is a screen that accepts selection of a vertical position, a horizontal position, and an interval in the image of the cutout range. The setting
図8に示す設定情報受付画面420では、回転歪み及び樽型歪みの補正後のメータMの表示部M1の画像と、その画像からの切り出し範囲のプレビュー画面と、切り出し範囲を移動させるためのコントロール423が示されている。撮像画像に対し、図7の設定情報受付画面420で受け付けた補正量で補正した後のプレビュー切り出し範囲は図8中で画像に重畳させた破線の矩形により示す。図中の2点鎖線は、切り出し範囲の画像内での垂直位置を示す。コントロール423をスクロールさせると、2点鎖線で示す切り出し範囲の垂直位置が切り出し範囲のプレビュー内で変更される。ドラムの数字を読み取るための基準となる基準線が、大抵の表示部M1に刻まれているので、2点鎖線がその基準線に一致するように設定される。基準線が桁によって異なる場合(例えば下位の桁はドラムが小さい場合等)では、桁によって基準線に合わせて設定されるとよい。
On the setting
図8の設定情報受付画面420は、各桁のドラム画像の水平方向の位置を選択するためのコントロール424、間隔を選択するためのコントロール425を含む。設定情報受付画面420は、切り出し範囲の画像内での大きさを設定するためのコントロール426を含む。切り出し範囲の矩形の縦横比は予め設定されており調整できなくてよい。メータMのドラム同士の隙間によって生じる回転軸方向のずれに対応するため、揺れ幅の設定も可能であるとよい。オペレータはプレビューを確認しながら、設定することが可能である。
The setting
このように切り出し範囲は、同一のカメラデバイス1から送信される画像データの画像は撮像範囲が不変であるという前提から固定的なデータとして設定情報に含まれている。機械式カウンタは各ドラムが連動しており、機械式カウンタの少なくとも最終桁の数字について、回転位置によって中間値を算出するから、その回転位置が重要である。したがって、図8,図9に示したように、画像内で全桁のドラムに対し画像内で同じ垂直位置で切り出すように設定されている。また、回転方向に対応する画像の縦方向のずれが読取精度に大きく影響するので、切り出し範囲の垂直位置は、メータM毎、機械式カウンタ毎、カメラデバイス1毎に設定される。なお機械式カウンタは、ドラム毎に回転軸方向に遊びがあるから、全桁の切り出し範囲が回転軸方向へずれることは許容される。
As described above, the cutout range is included in the setting information as fixed data on the premise that the image of the image data transmitted from the
図9及び図10は、撮像画像におけるドラムの回転位置を受け付ける画面である。図9に示す設定情報受付画面では、メータMの表示部M1を撮像した画像と、画像上に重畳された切り出し範囲の枠とを含む切り出し範囲のプレビュー、切り出された各桁のドラム画像のプレビュー、各桁の回転位置を調整するためのコントロール432と、尤度に対応する値を示すためのボックスが示されている。
9 and 10 are screens for accepting the rotation position of the drum in the captured image. On the setting information reception screen shown in FIG. 9, a preview of the cutout range including the image captured by the display unit M1 of the meter M and the frame of the cutout range superimposed on the image, and a preview of the cut out drum image of each digit. , A
図9は、オペレータによって回転具合が設定された後の切り出し範囲のプレビューを示し、図10は、微調整後の切り出し範囲のプレビューを示している。図10に示す設定情報受付画面420で表示されている切り出し後のドラム画像は、図9に示す設定情報受付画面420内のドラム画像よりも、コントロール432で設定されている回転具合に対応する切り出し画像との尤度が高くなっている。
FIG. 9 shows a preview of the cutout range after the rotation degree is set by the operator, and FIG. 10 shows a preview of the cutout range after fine adjustment. The cut-out drum image displayed on the setting
上述の設定情報受付画面420では、図7,図8,図9と夫々、設定できる項目を異なる画面に分けた。しかしながらこれに限られない。例えば、図9及び図10に示した、尤度と尤度の総計は、図8の切り出し範囲の大きさ及び水平位置に影響を受ける。したがって、図9及び図10の、実際の画像からの切り出し範囲のプレビューとテンプレート画像からの切り出しとの比較、及び尤度を確認しながら、図8の設定情報が受け付けられるとよりよい。したがって図9及び図10の実際の画像からの切り出し範囲のプレビューとテンプレート画像からの切り出しとの比較及び尤度が常に確認できるように、設定情報受付画面420に含まれているとよい。また、実際の画像からの切り出し範囲のプレビューとテンプレート画像からの切り出しとの比較は、図9及び図10の設定情報受付画面420においては、並べて表示されることで実現された。しかしながらこれに限らず、各桁について切り出されたドラム画像のプレビューと、回転具合を示すテンプレート画像からの切り出し範囲とが、重畳されて表示されるか、又は、画面内に同一位置に表示されてもよい。これにより、一致度がオペレータに視覚的にも確認でき、尤度が最もよくなる設定情報の設定が容易になる。
In the setting
このように設定された設定情報に基づくメータ読取処理について、フローチャートを参照して説明する。 The meter reading process based on the setting information set in this way will be described with reference to the flowchart.
図11及び図12は、サーバ装置3によるメータ読取処理手順の一例を示すフローチャートである。サーバ装置3は、画像データをゲートウェイ装置2から受信する都度、以下の処理を実行する。
11 and 12 are flowcharts showing an example of the meter reading processing procedure by the
サーバ装置3の制御部30は、受信した画像データを撮像したカメラデバイス1のデバイス識別情報を特定し(ステップS101)、デバイス識別情報に対応付けられているドラムのテンプレート画像を含む設定情報を記憶部31から読み出す(ステップS102)。制御部30は、受信した画像データの画像に対して、設定情報に含まれる補正量に基づいて歪み、回転、色調等を補正する(ステップS103)。
The
制御部30は、カメラデバイス1の設定情報に基づき、補正後の画像から表示部M1(機械式カウンタ)を1つ選択し(ステップS104)、選択した表示部M1に対する設定情報に基づいて以下のステップS105からステップS113の処理を実行する。
The
制御部30は、ステップS102で読み出した設定情報に含まれる切り出し範囲に基づいて、ステップS103により補正した後の画像から、メータMの機械式カウンタの各桁のドラムのドラム画像を、画像内で同一の垂直位置且つ同一の大きさの矩形範囲で切り出す(ステップS105)。制御部30は、切り出した範囲をテンプレート画像の解像度に対応させ、同一の大きさでほぼ同一の画素が含まれるようにリサイズするとよい。
The
制御部30は、桁を選択する(ステップS106)。制御部30は、ステップS102で読み出した設定情報の内、選択した桁に対応するテンプレート画像等の設定情報を特定する(ステップS107)。制御部30は、ステップS105で切り出した各桁のドラム画像から、選択した桁のドラム画像を選択する(ステップS108)。ステップS102で読み出したテンプレート画像とマッチングする処理を、ドラムの回転方向に沿って順に実行する(ステップS109)。
The
制御部30は、ステップS109のマッチング処理によって、選択した桁の切り出し画像が、テンプレート画像のいずれの部分と合致する可能性が最も高いかによって、切り出したドラム画像がドラムのいずれの位置を撮像しているかの可能性の高さを示す尤度分布を算出する(ステップS110)。
The
ステップS110において制御部30は、選択した桁のドラム画像を、テンプレート画像のドラムの回転方向に沿って少しずつずらしながら重畳させ、ずらし位置毎に、対応する画素同士のマッチング度合いの全画素に対する総和を算出して尤度とする。尤度の算出方法の詳細は後述する。
In step S110, the
制御部30は、ステップS110で算出した尤度分布に基づき、尤度が最大となるテンプレート画像上の位置を特定する(ステップS111)。
The
制御部30は、ドラムの数字と数字との間の中間値を、設定されている桁数で算出し(ステップS112)、算出した値を選択中の桁を示す識別番号と共に記憶する(ステップS113)。なおステップS112において制御部30は、中間値を「0」と「1」の間「9」と「0」の間、といった定まりきらない位置を示すものとして算出してもよい。
The
制御部30は、設定情報に含まれる桁数全てに対して桁を選択したか否かを判断し(ステップS114)、全桁について処理を実行していないと判断した場合(S114:NO)、処理をステップS106へ戻す。
When the
全桁について処理を実行したと判断された場合(S114:YES)、桁毎に算出された数値から、選択中の表示部M1が示す値を特定し(ステップS115)、デバイス識別情報及び表示部M1を識別する識別情報と対応付けて記憶する(ステップS116)。ステップS115では、最終桁で算出された数値によって各桁の数字を特定し、最終的な値を特定するとよい。ステップS116における数値の記憶は、画像データを受信した時間を示す時間情報と対応付けてログとして蓄積記憶してもよいし、最新の数値データのみを記憶するようにしてもよい。 When it is determined that the processing has been executed for all digits (S114: YES), the value indicated by the selected display unit M1 is specified from the numerical values calculated for each digit (step S115), and the device identification information and the display unit are used. It is stored in association with the identification information that identifies M1 (step S116). In step S115, the numerical value of each digit may be specified by the numerical value calculated in the final digit, and the final value may be specified. The numerical value in step S116 may be stored and stored as a log in association with the time information indicating the time when the image data is received, or only the latest numerical data may be stored.
制御部30は、画像データの画像に含まれる全ての表示部M1について処理を実行したか否かを判断する(ステップS117)。全ての処理を実行していないと判断された場合(S117:NO)、制御部40は、処理をステップS104へ戻し、次のメータMを選択し(S104)、処理を続行する。
The
ステップS117にて全ての表示部M1について処理を実行したと判断された場合(S117:YES)、制御部40は処理を終了する。 When it is determined in step S117 that the processing has been executed for all the display units M1 (S117: YES), the control unit 40 ends the processing.
図13は、マッチング処理の詳細な手順の一例を示すフローチャートである。図13のフローチャートに示す処理手順は、図11及び図12のフローチャートに示した手順の内、ステップS108のマッチング処理の詳細に対応する。 FIG. 13 is a flowchart showing an example of a detailed procedure of the matching process. The processing procedure shown in the flowchart of FIG. 13 corresponds to the details of the matching process of step S108 among the procedures shown in the flowcharts of FIGS. 11 and 12.
制御部30は、選択した桁のドラム画像に対し、ドラム画像に含まれる画素から注目画素1つを選択し(ステップS801)、選択した注目画素の周辺画素、例えば上下左右の画素値の変化量を算出する(ステップS802)。
The
制御部30は、注目画素に対し、ステップS802で算出した変化量から、変化の向き、変化量を大きさ(最大1)として持つベクトルを注目画素の特徴量として算出し、記憶する(ステップS803)。ステップS803において制御部30は例えば、画像の垂直方向における注目画素周辺の画素値の変化量を持った上又は下の向きのベクトルと、水平方向における画素値の変化量を持った右又は左の向きのベクトルとを足し合わせて算出する。つまり制御部30は、注目画素の上下の2画素の画素値の変化を示す上又は下を向くベクトルと、注目画素の左右の2画素の画素値の変化を示す左又は右を向くベクトルとの和を算出する。上下左右のみならず、注目画素と上下左右の4画素との画素値の変化の算出方法はこれに限られない。
The
制御部30は、全ての画素について処理を実行したか否かを判断し(ステップS804)、全ての画素について処理を実行していないと判断された場合(S804:NO)、処理をステップS801へ戻す。この場合制御部30は、次の注目画素を選択し(S801)、ステップS802及びステップS803の処理を実行する。選択した桁のドラム画像の全画素についてステップS802及びS803の処理を繰り返し実行する。
The
ステップS804にて全ての画素について処理を実行したと判断された場合(S804:YES)、制御部30は、処理を次のステップS805へ進める。
When it is determined in step S804 that the processing has been executed for all the pixels (S804: YES), the
制御部30は、テンプレート画像における位置を、ドラムの回転方向における初期位置に設定し(ステップS805)、設定された位置からドラム画像を切り出した範囲と同一の範囲(画素数)の画素毎の特徴量を取得する(ステップS806)。ステップS806において制御部30は、テンプレート画像全体について予め、ステップS802及びステップS803の処理を実行しておき、記憶部31にテンプレート画像と対応付けて記憶しておく。
The
制御部30は、選択中の桁のドラム画像(撮像画像)と、テンプレート画像から切り出した範囲との間で、対応する位置(範囲内で同一座標)の画素の特徴量、即ちベクトルの類似度を、全画素分、算出する(ステップS807)。ステップS807で制御部30は、全画素について、対応する位置の画素のベクトル同士の内積を算出する。対応する画素の特徴量であるベクトル同士が、同一の向きに同一の変化量を有している場合、ベクトルの大きさは最大1になるように算出されているので「1」になり、全く向きが異なる場合には「−1」となる。制御部30は、内積の算出の際に、角度(θ)、cosθ、又は大きさについて任意の重み付けを行ない、類似しているほどに大きな値が算出されるようにしてもよい。
The
制御部30は、算出した類似度を全画素について総計する(ステップS808)。総計は例えば総和をとる。制御部30はステップS808において、類似度が例えば0.5以上、即ち類似度が一定以上の画素数を総計する、といった処理を行なってもよい。
The
制御部30は、ステップS808にて総計した値を尤度とし、設定している位置に対応付けて記憶する(ステップS809)。
The
制御部30は、設定位置が、最終位置であるか否かを判断し(ステップS810)、最終位置でないと判断された場合(S810:NO)、テンプレート画像における位置を所定単位分(例えば1画素分)ずらし(ステップS811)、処理をステップS806へ戻す。
The
ステップS810において最終位置であると判断された場合(S810:YES)、制御部30は、マッチング処理を終了する。制御部30は、処理を図11のフローチャートに示したステップS109へ戻す。
If it is determined in step S810 that it is the final position (S810: YES), the
図13のフローチャートに示した処理手順により、SSD(Sum of Squared Difference)と呼ばれる方式を用いたマッチング処理を実行するよりも、形状が類似した数字の区別における誤検出を低減することができる。図13のフローチャートに示した処理では、数字の文字フォントの領域以外に、ピントのボケ等によって生じ得る画素毎の中間色の色変化の具合を反映させた判断が可能になる。「8」と「9」、「8」と「6」など形状が類似している数字同士の比較を、顕著な差異をもつものとして捉えることが可能である。 According to the processing procedure shown in the flowchart of FIG. 13, erroneous detection in distinguishing numbers having similar shapes can be reduced as compared with executing matching processing using a method called SSD (Sum of Squared Difference). In the process shown in the flowchart of FIG. 13, it is possible to make a determination that reflects the degree of color change of the intermediate color for each pixel, which may occur due to out-of-focus or the like, in addition to the area of the character font of numbers. It is possible to regard the comparison between numbers having similar shapes such as "8" and "9" and "8" and "6" as having a remarkable difference.
図11から図13のフローチャートに示したメータ読取処理手順について具体例を挙げて詳細を説明する。図14は、撮像画像の一例を示す。図14Aは、カメラデバイス1で撮像された画像の例を示し、図14Bは、比較画像を示す。図14に示すように、カメラデバイス1から送信される画像データの画像は、アタッチメント10の可動部によって適切な距離に調整されて撮像が実行されるから、図14Bに示した比較画像と比較して遠距離から撮像されており、機械式カウンタの各桁の数字が十分に、比較的解像度良く写っている。また、照明部153の間接照明によって明瞭に各ドラムが写っている。このように、多様なメータMに対し、アタッチメント10によって撮像部151の表示部M1に対する位置を調整することができることから、メータ読取処理の精度を高くすることが可能になる。
The meter reading processing procedure shown in the flowcharts of FIGS. 11 to 13 will be described in detail with reference to specific examples. FIG. 14 shows an example of a captured image. FIG. 14A shows an example of an image captured by the
図15は、画像の切り出し例を示す模式図である。メータMの表示部M1を撮像した画像を示し、メータMに対して設定されている切り出し範囲(範囲を示す矩形を、画像に重畳させた破線により示す。図中の2点鎖線は、切り出しの画像内での垂直位置を示す。 FIG. 15 is a schematic view showing an example of cutting out an image. An image obtained by capturing an image of the display unit M1 of the meter M is shown, and a cutout range set for the meter M (a rectangle showing the range is shown by a broken line superimposed on the image. Shows the vertical position in the image.
図16は、マッチング処理の概要を示す図である。図16では、テンプレート画像と、図15に示したように切り出し範囲で切り出されたドラム画像とを示している。テンプレート画像は、図16に示すように、ドラムを回転方向に展開させた連続する数字の画像である。テンプレート画像は、「9」と「0」との間を特定できるようにするため、ドラムに施されている「0」から「9」の数字及び「0」までの画像が連続している。 FIG. 16 is a diagram showing an outline of the matching process. FIG. 16 shows a template image and a drum image cut out in the cutout range as shown in FIG. As shown in FIG. 16, the template image is an image of continuous numbers in which the drum is developed in the rotation direction. In the template image, the numbers "0" to "9" and the images from "0" applied to the drum are continuous so that the space between "9" and "0" can be specified.
マッチング処理において制御部30は、テンプレート画像の図16における上端(又は下端)から少しずつずらしながら、ドラム画像と同一サイズ分だけ切り出し、切り出した画像とドラム画像とで同一位置の画素同士の画素値の特徴量の差を求め、ドラム画像のサイズ分の差の総計から、その部分と合致する可能性の高さを示す尤度を算出する。差が大きいほど、相違が大きく、差が小さいほど相違が少ないから、総計が大きいほどに可能性が低い。
In the matching process, the
なおテンプレート画像の解像度によって、ドラム画像とのパターンマッチングの精度が影響する。テンプレート画像の解像度が、10画素の高さに1つの数字が入る程度であれば、中間値はドラムの数字に対して約0.1の精度で算出されるし、40画素の高さに1つの数字が入る程度であれば、約0.025の精度で算出される。 The accuracy of pattern matching with the drum image is affected by the resolution of the template image. If the resolution of the template image is such that one number fits in the height of 10 pixels, the intermediate value is calculated with an accuracy of about 0.1 with respect to the number of the drum, and 1 in the height of 40 pixels. If only one number is entered, it is calculated with an accuracy of about 0.025.
図17は、尤度の算出方法を示す図である。図17は、ドラム画像に写っている「2」の数字を切り出した画像と、テンプレート画像から「8」の部分を切り出した画像を示している。切り出した画像内における同一範囲を拡大させ、その範囲内における各画素の特徴量のベクトルを、矩形で示す画素内の矢符によって示している。ベクトルは、輝度値(画素値)が増える方向を向き、その長さは変化量に対応する。 FIG. 17 is a diagram showing a method of calculating the likelihood. FIG. 17 shows an image in which the number “2” shown in the drum image is cut out and an image in which the portion “8” is cut out from the template image. The same range in the clipped image is enlarged, and the vector of the feature amount of each pixel in the range is indicated by the arrow in the pixel indicated by the rectangle. The vector points in the direction in which the brightness value (pixel value) increases, and its length corresponds to the amount of change.
図17では、画素群の内、画像内で同一の位置にある対応させるべき画素を太線で囲い示している。対応させるべき画素夫々で算出された特徴量であるベクトルの内積を、図17の下部に示すように算出することによって対応する画素同士の特徴量の類似性を表すことができる。制御部30は、上述したように各画素について算出された類似性を示すベクトルの内積を、ドラム画像内の全画素について算出し、算出結果の総和をとって尤度とする。
In FIG. 17, among the pixel groups, the pixels to be matched at the same position in the image are surrounded by thick lines. By calculating the inner product of the vectors, which are the feature quantities calculated for each pixel to be associated, as shown in the lower part of FIG. 17, the similarity of the feature quantities between the corresponding pixels can be expressed. The
図17に示した方法で画素同士の類似度を判別することにより、SSD方式を利用したマッチング処理を実行するよりも、形状が類似した数字の区別における誤検出を低減することができる。 By discriminating the similarity between pixels by the method shown in FIG. 17, it is possible to reduce erroneous detection in distinguishing numbers having similar shapes, as compared with executing matching processing using the SSD method.
図18は、尤度分布の概要図を示す。図18は、テンプレート画像に尤度分布を重畳させて示している。尤度分布は、テンプレート画像におけるドラムの回転方向に沿った位置に対する尤度、即ちテンプレート画像から各位置で切り出した画像と、撮像画像から切り出したドラム画像との類似度の高さの分布を示す。 FIG. 18 shows a schematic diagram of the likelihood distribution. FIG. 18 shows the likelihood distribution superimposed on the template image. The likelihood distribution indicates the likelihood with respect to the position along the rotation direction of the drum in the template image, that is, the distribution of the degree of similarity between the image cut out from the template image at each position and the drum image cut out from the captured image. ..
図18には、尤度分布から特定される数値の例が示されている。テンプレート画像の回転方向に沿った位置には、対応する数値が目盛のように示されている。各数字を囲うドラム画像と同一サイズの範囲の上端が、各数字が示す値に対応し、その他は、ドラムが示す数字の中間値に対応する。中間値の桁数(有効数字)は選択されるテンプレート画像の解像度に応じて決定される。尤度分布にて最も高いピーク位置は、図11の例では、「5.000」と「6.000」との間の、「5.000」寄りにある。制御部30は、「5.000」と「6.000」に夫々対応する位置からの距離(ピクセル数)に基づいて、この桁は「5.175」と出力する。
FIG. 18 shows an example of a numerical value specified from the likelihood distribution. Corresponding numerical values are shown as scales at positions along the rotation direction of the template image. The upper end of the range of the same size as the drum image surrounding each number corresponds to the value indicated by each number, and the others correspond to the intermediate values of the numbers indicated by the drum. The number of digits (significant figures) of the intermediate value is determined according to the resolution of the selected template image. In the example of FIG. 11, the highest peak position in the likelihood distribution is between "5.000" and "6.60", which is closer to "5.000". The
有効数字が5桁であって、各桁に対して特定された数字が、位の大きい順から「0.028」「0.295」「2.852」「8.518」「5.175」である場合、制御部30は、尤も大きい桁及び2番目の桁は「0」と「1」の間、3番目は「2」と「3」の間、4番目は「8」と「9」の間、はメータMが示す数値として「285.175」を出力する。
There are 5 significant digits, and the numbers specified for each digit are "0.028", "0.295", "2.852", "8.518", and "5.175" in descending order. If, the
このようにして、アタッチメント10によってメータMとの距離及び高さを適切に調整した上で取り付けられたカメラデバイス1からの画像データに基づいて、メータMが示す値を、中間値を含む高い読取精度で、誤りなく読み取ることが可能になる。上述したように、誤りを少なくするために設定情報の設定も支援するから、設定情報によって高精度に誤りなく読み取ることが可能になる。
In this way, based on the image data from the
上述の本実施の形態では、本開示のメータ読取装置であるサーバ装置3は、カメラデバイス1とは通信が可能な異なるコンピュータ装置として実現された。しかしながら、これに限らず、メータ読取装置は、カメラデバイス1に構成されてもよい。例えば、基板上の制御回路154にて、サーバ装置3の制御部30によるメータ読取処理を実行してもよい。また、ゲートウェイ装置2の制御部20にて読取処理を実行してもよい。
In the above-described embodiment, the
上述のように開示された実施の形態は全ての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。 The embodiments disclosed as described above are exemplary in all respects and are not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of claims and includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
1 カメラデバイス
10 アタッチメント
15 電装部
151 撮像部
3 サーバ装置
30 制御部(画像処理部)
31 記憶部
32 通信部
30P メータ読取プログラム
4 クライアント装置
42 表示部
420 設定情報受付画面
43 操作部
1
31
Claims (9)
前記撮像画像から、前記数字の各桁のドラム画像を、画像内で基準となる垂直位置に基づく範囲で切り出す画像処理部と、
切り出した複数のドラム画像の内、少なくとも最終桁に対応するドラム画像から、ドラム上の数字と数字との間の中間値を、設定されている2以上の桁数で算出する算出部と、
切り出された各桁のドラム画像に写っている数字の値、及び、前記中間値に基づき、前記機械式カウンタの桁数よりも大きな桁数の数字を出力する出力部と
を備え、
前記算出部は、予め記憶してある前記回転式ドラムの展開画像であるテンプレート画像に対し、前記画像処理部によって切り出されたドラム画像が合致する可能性が前記テンプレート画像内で最も高い範囲の、前記回転式ドラムの回転方向上の位置に基づいて前記中間値を算出する
メータ読取装置。 A meter reading device that reads a number indicated by the mechanical counter from an image captured by an image of a meter including a mechanical counter using a rotary drum.
An image processing unit that cuts out a drum image of each digit of the number from the captured image in a range based on a reference vertical position in the image.
A calculation unit that calculates an intermediate value between numbers on a drum from a drum image corresponding to at least the last digit of a plurality of cut out drum images with a set number of two or more digits.
It is equipped with a numerical value shown in the drum image of each digit cut out, and an output unit that outputs a number having a number of digits larger than the number of digits of the mechanical counter based on the intermediate value.
The calculation unit has the highest possibility that the drum image cut out by the image processing unit matches the template image that is the developed image of the rotary drum stored in advance in the template image. A meter reading device that calculates the intermediate value based on the position of the rotary drum in the rotation direction.
前記画像処理部によって切り出されたドラム画像が、テンプレート画像から切り出される画像と合致する可能性の高さを示す尤度を、前記画像の前記テンプレート画像からの切り出し範囲をドラムの回転方向にずらしながら算出し、
尤度の切り出し位置毎の算出によって得られる尤度分布から、最も尤度が高い前記テンプレート画像からの切り出し位置の、前記ドラムの回転方向上の位置に対応する数値を前記中間値として算出する
請求項1に記載のメータ読取装置。 The calculation unit
The likelihood that the drum image cut out by the image processing unit matches the image cut out from the template image is increased while shifting the cutting range of the image from the template image in the direction of rotation of the drum. Calculate and
From the likelihood distribution obtained by calculating the likelihood for each cutout position, a value corresponding to the position of the cutout position from the template image having the highest likelihood in the rotation direction of the drum is calculated as the intermediate value. Item 1. The meter reading device according to item 1.
前記画像処理部によって切り出されたドラム画像、及び、テンプレート画像から切り出された画像に含まれる複数の画素夫々について、
注目画素と周辺画素との間の画素値の変化量を算出し、
変化の向き及び変化量をもつベクトルを求め、
前記ドラム画像と前記テンプレート画像から切り出された画像との間で同一位置にある画素同士のベクトルの内積を算出し、
算出された内積を前記ドラム画像の全体に亘って総計して前記尤度を算出する
請求項2に記載のメータ読取装置。 The calculation unit
Regarding the drum image cut out by the image processing unit and each of the plurality of pixels included in the image cut out from the template image.
Calculate the amount of change in the pixel value between the pixel of interest and the peripheral pixels,
Find a vector with the direction of change and the amount of change,
The inner product of the vectors of the pixels at the same position between the drum image and the image cut out from the template image is calculated.
The meter reading device according to claim 2, wherein the calculated inner product is totaled over the entire drum image to calculate the likelihood.
該設定受付部は、前記切り出し範囲を、複数の桁に亘って画像内の基準となる垂直位置に基づき受け付ける
請求項1に記載のメータ読取装置。 It is provided with a setting reception unit that accepts the setting of the cutting range of the drum image from the captured image in association with the information that identifies the meter or the camera device that images the meter.
The meter reading device according to claim 1, wherein the setting receiving unit receives the cutout range over a plurality of digits based on a reference vertical position in the image.
前記切り出し範囲を、該切り出し範囲に基づいて前記算出部によって算出される数値が、前記メータに対する視認による数値と合致するように微調整する処理を実行する
請求項4に記載のメータ読取装置。 The setting reception unit
The meter reading device according to claim 4, wherein the meter reading device executes a process of finely adjusting the cutout range so that the numerical value calculated by the calculation unit based on the cutout range matches the numerical value visually recognized by the meter.
請求項5に記載のメータ読取装置。 The meter reading device according to claim 5, wherein the setting receiving unit receives the numerical value by visual recognition by designating a cutout range in the template image.
該カメラデバイスから撮像された画像の画像データを受信し、前記機械式カウンタが示す数字を読み取るメータ読取装置と、
該メータ読取装置が読み取った数字を受け取るクライアント装置と
を含むメータ読取システムであって、
前記カメラデバイスは、
前記機械式カウンタへの距離及び前記メータの高さ方向に位置調整可能に位置決めするアタッチメントを介して取り付けられた撮像部を備え、
前記メータ読取装置は、
前記画像データの画像から、前記数字の各桁のドラム画像を、画像内で基準となる垂直位置に基づく範囲で切り出す画像処理部と、
切り出した複数のドラム画像の内、少なくとも最終桁に対応するドラム画像から、ドラム上の数字と数字との間の中間値を、設定されている2以上の桁数で算出する算出部と、
切り出された各桁のドラム画像に写っている数字の値、及び、前記中間値に基づき、前記機械式カウンタの桁数よりも大きな桁数の数字を出力する出力部と、
前記メータ又は前記メータを撮像するカメラデバイスを識別する情報に対応付けて、前記画像からのドラム画像の切り出し範囲の設定を受け付ける設定受付部と
を備え、
該設定受付部は、前記クライアント装置が備える表示部及び操作部によって前記切り出し範囲の設定を受け付ける
メータ読取システム。 A camera device that captures a meter, including a mechanical counter with a rotating drum,
A meter reading device that receives image data of an image captured from the camera device and reads a number indicated by the mechanical counter.
A meter reading system that includes a client device that receives the numbers read by the meter reading device.
The camera device is
It comprises an imaging unit attached via an attachment that is adjustablely positioned in the distance to the mechanical counter and in the height direction of the meter.
The meter reading device is
An image processing unit that cuts out a drum image of each digit of the number from the image of the image data in a range based on a reference vertical position in the image.
A calculation unit that calculates an intermediate value between numbers on a drum from a drum image corresponding to at least the last digit of a plurality of cut out drum images with a set number of two or more digits.
An output unit that outputs a number having a number larger than the number of digits of the mechanical counter based on the value of the number shown in the drum image of each digit cut out and the intermediate value.
It is provided with a setting reception unit that accepts the setting of the cutting range of the drum image from the image in association with the information that identifies the meter or the camera device that images the meter.
The setting receiving unit is a meter reading system that receives the setting of the cutting range by the display unit and the operating unit included in the client device.
前記撮像画像から、前記数字の各桁のドラム画像を、画像内で基準となる垂直位置に基づく範囲で切り出し、
切り出した複数のドラム画像の内、少なくとも最終桁に対応するドラム画像について、該ドラム画像が、予め記憶してあるドラムの展開画像であるテンプレート画像内で合致する可能性が最も高い範囲のテンプレート画像内におけるドラムの回転方向の位置を決定し、
決定した位置に基づいてドラム上の数字と数字との間の中間値を、設定されている2以上の桁数で算出し、
切り出された各桁のドラム画像に写っている数字の値、及び、前記中間値に基づき、前記機械式カウンタの桁数よりも大きな桁数の数字を出力する
処理を含むメータ読取方法。 A meter reading method for reading a number indicated by a mechanical counter from an image captured by an image of a meter including a mechanical counter using a rotary drum.
From the captured image, a drum image of each digit of the number is cut out in a range based on a reference vertical position in the image.
Of the plurality of cut out drum images, for the drum image corresponding to at least the last digit, the template image in the range in which the drum image is most likely to match in the template image which is the developed image of the drum stored in advance. Determine the position of the drum in the direction of rotation within
Based on the determined position, the intermediate value between the numbers on the drum is calculated with the set number of digits of 2 or more.
A meter reading method including a process of outputting a number having a number larger than the number of digits of the mechanical counter based on the value of the number shown in the drum image of each digit cut out and the intermediate value.
前記コンピュータに、
前記撮像画像から、前記数字の各桁のドラム画像を、画像内で基準となる垂直位置に基づく範囲で切り出し、
切り出した複数のドラム画像の内、少なくとも最終桁に対応するドラム画像について、該ドラム画像が、予め記憶してあるドラムの展開画像であるテンプレート画像内で合致する可能性が最も高い範囲のテンプレート画像内におけるドラムの回転方向の位置を決定し、
決定した位置に基づいてドラム上の数字と数字との間の中間値を、設定されている2以上の桁数で算出し、
切り出された各桁のドラム画像に写っている数字の値、及び、前記中間値に基づき、前記機械式カウンタの桁数よりも大きな桁数の数字を出力する
処理を実行させるコンピュータプログラム。 A computer program that causes a computer to execute a process of reading a number indicated by the mechanical counter from an image captured by an image of a meter including a mechanical counter using a rotary drum.
On the computer
From the captured image, a drum image of each digit of the number is cut out in a range based on a reference vertical position in the image.
Of the plurality of cut out drum images, for the drum image corresponding to at least the last digit, the template image in the range in which the drum image is most likely to match in the template image which is the developed image of the drum stored in advance. Determine the position of the drum in the direction of rotation within
Based on the determined position, the intermediate value between the numbers on the drum is calculated with the set number of digits of 2 or more.
A computer program that executes a process of outputting a number having a number of digits larger than the number of digits of the mechanical counter based on the value of the number shown in the drum image of each digit cut out and the intermediate value.
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-
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114140795A (en) * | 2021-12-02 | 2022-03-04 | 安徽翼迈科技股份有限公司 | A water meter image angle correction and precise positioning method |
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