一種攝像直讀遠(yuǎn)傳水表裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種攝像直讀遠(yuǎn)傳水表裝置，包括機(jī)械水表、透明塑膠罩、光學(xué)反光鏡片、攝像頭、補(bǔ)光光源、信號處理單元、通信單元、PCB板，所述攝像頭、補(bǔ)光光源、信號處理單元、通信單元安裝在PCB板上，透明塑膠罩蓋在機(jī)械水表的字碼盤上，光學(xué)反光鏡片安裝在透明塑膠罩頂板的反面，PCB板安裝在透明塑膠罩內(nèi)側(cè)面，攝像頭與信號處理單元連接，信號處理單元與通信單元連接。本發(fā)明傳輸數(shù)據(jù)量小，傳輸速度高，數(shù)據(jù)采集效率較高，且遠(yuǎn)傳水表裝置的尺寸小，外觀美觀。
【專利說明】一種攝像直讀遠(yuǎn)傳水表裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種攝像遠(yuǎn)傳水表。具體涉及一種攝像直讀遠(yuǎn)傳水表裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前全國在采用攝像直讀技術(shù)的方案，是將攝像頭拍攝的普通機(jī)械水表字碼盤的圖片不經(jīng)處理或經(jīng)簡單壓縮處理后，經(jīng)通信單元傳輸給計(jì)算機(jī)，最終有計(jì)算機(jī)完成圖片的識(shí)別處理，得到字碼盤顯示的數(shù)字內(nèi)容。但這種方式因需傳輸圖片，傳輸數(shù)據(jù)量較大，因此傳輸速度慢，傳輸所需花費(fèi)的時(shí)間長，數(shù)據(jù)采集的效率較低。另外，目前采用攝像直讀技術(shù)的遠(yuǎn)傳水表，攝像頭都是固定在普通機(jī)械水表字碼盤的正上方，為了得到完整的字碼盤圖像，攝像頭距字碼盤的距離必須大于55mm，因此會(huì)造成產(chǎn)品外觀高度方向尺寸過大，影響產(chǎn)品外觀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種攝像直讀遠(yuǎn)傳水表裝置，其傳輸數(shù)據(jù)量小，傳輸速度高，數(shù)據(jù)采集效率較高，且遠(yuǎn)傳水表裝置的尺寸小，外觀美觀。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明有如下技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明的一種攝像直讀遠(yuǎn)傳水表裝置，包括機(jī)械水表、透明塑膠罩、光學(xué)反光鏡片、攝像頭、補(bǔ)光光源、信號處理單元、通信單元、PCB板，所述攝像頭、補(bǔ)光光源、信號處理單元、通信單元安裝在PCB板上，透明塑膠罩蓋在機(jī)械水表的字碼盤上，光學(xué)反光鏡片安裝在透明塑膠罩頂板的反面，PCB板安裝在透明塑膠罩內(nèi)側(cè)面，攝像頭與信號處理單元連接，信號處理單元與通信單元連接，所述光學(xué)反光鏡片用于將機(jī)械水表的字碼盤圖像反射給攝像頭，攝像頭將光信號變?yōu)殡娦盘?，電信號?jīng)信號處理單元處理識(shí)別后，生成機(jī)械水表的字碼盤所顯示的數(shù)字內(nèi)容，最后經(jīng)通信單元將機(jī)械水表的字碼盤所顯示的數(shù)字內(nèi)容傳輸出去。
[0006]其中，所述透明塑膠罩為圓柱體或立方體，所述光學(xué)反光鏡片與機(jī)械水表頂部平面夾角為45度。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0008]1、本發(fā)明的傳輸數(shù)據(jù)量小，傳輸速度高,數(shù)據(jù)采集效率較高。
[0009]2、本發(fā)明光學(xué)反光鏡片以傾斜的方式安裝在透明塑膠罩頂板的反面，攝像頭安裝在PCB板上，PCB板安裝在透明塑膠罩內(nèi)側(cè)面，利用光學(xué)反光鏡改變光線傳輸方向，利用水平方向的距離彌補(bǔ)高度方向距離的不足，有效減小了產(chǎn)品外觀高度尺寸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0011]圖2為圖像識(shí)別主流程圖；
[0012]圖3為攝像直讀遠(yuǎn)傳水表光路傳輸不意圖。
[0013]1、光學(xué)反光鏡片；2、字碼盤；3、機(jī)械水表；4、透明塑膠罩；5、PCB板；6、攝像頭；7、補(bǔ)光光源。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0015]參見圖1，本發(fā)明的本發(fā)明的一種攝像直讀遠(yuǎn)傳水表裝置，由機(jī)械水表、透明塑膠罩、光學(xué)反光鏡片、攝像頭、補(bǔ)光光源、信號處理單元、通信單元、PCB板組成，所述攝像頭、補(bǔ)光光源、信號處理單元、通信單元安裝在PCB板上，透明塑膠罩蓋在機(jī)械水表的字碼盤上，光學(xué)反光鏡片安裝在透明塑膠罩頂板的反面，PCB板安裝在透明塑膠罩內(nèi)側(cè)面，攝像頭與信號處理單元連接，信號處理單元與通信單元連接，所述光學(xué)反光鏡片用于將機(jī)械水表的字碼盤圖像反射給攝像頭，攝像頭將光信號變?yōu)殡娦盘?，電信號?jīng)信號處理單元處理識(shí)別后，生成機(jī)械水表的字碼盤所顯示的數(shù)字內(nèi)容，最后經(jīng)通信單元將機(jī)械水表的字碼盤所顯示的數(shù)字內(nèi)容傳輸出去。
[0016]所述透明塑膠罩為圓柱體或立方體，所述光學(xué)反光鏡片與機(jī)械水表頂部平面夾角為45度。
[0017]所述信號處理單元是一個(gè)ARM9系列單片機(jī)，內(nèi)嵌圖像識(shí)別處理軟件，將攝像頭攝取的圖像信號經(jīng)二值化、去干擾、字符定位、整半字識(shí)別、字符識(shí)別處理后輸出機(jī)械水表字碼盤所顯示的內(nèi)容給通信單元；通信單元包括一個(gè)低功耗單片機(jī)，M-BUS通信芯片和一個(gè)微功率無線通信芯片，低功耗單片機(jī)與M-BUS通信芯片、一個(gè)微功率無線通信芯片連接，低功耗單片機(jī)負(fù)責(zé)接收信號處理單元輸出的數(shù)據(jù)，然后調(diào)度M-BUS通信芯片和微功率無線通信芯片，將接收到的數(shù)據(jù)通過M-BUS總線和無線將數(shù)據(jù)傳輸出去。光學(xué)反光鏡片以傾斜的方式安裝在透明塑膠罩頂板的反面，攝像頭、補(bǔ)光光源、信號處理單元和通信單元集成在同一塊PCB板上，然后安裝在光學(xué)反光鏡片正對的透明塑膠罩的側(cè)面，最后透明塑膠罩以光學(xué)反光鏡片正對水表字碼盤的位置蓋在普通水表的表盤上。本發(fā)明可以有效減小數(shù)據(jù)傳輸量，提高數(shù)據(jù)采集效率。另外可以使攝像遠(yuǎn)傳水表的透明塑膠罩高度降低，減小攝像遠(yuǎn)傳水表的體積，也使產(chǎn)品外觀更加美觀。
[0018]參見圖2，本發(fā)明信號處理單元內(nèi)嵌的圖像識(shí)別處理軟件，主流程包括圖像采集、圖像二值化處理、去干擾、字符定位、整半字判別、字符識(shí)別和數(shù)字輸出七個(gè)子流程，通過此圖像識(shí)別軟件，即可準(zhǔn)確識(shí)別普通機(jī)械水表字碼盤所顯示的數(shù)字，有效減小數(shù)據(jù)傳輸量，提高數(shù)據(jù)采集效率。
[0019]圖像采集:攝像頭對水表圖像進(jìn)行采集，采集過來的圖片是灰度圖片。
[0020]圖像二值化是對對灰度圖像進(jìn)行二值化處理。只要是光照均勻的圖片，在不同的光照亮度下經(jīng)過處理都能達(dá)到較好的二值化圖像效果，而且均勻的光照條件可通過在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的物理結(jié)構(gòu)時(shí)加裝背光實(shí)現(xiàn)。
[0021]二值化圖像去干擾:在對二值化之后的圖片進(jìn)行識(shí)別之前，還要對二值化后的圖片的一些干擾因素進(jìn)行去除，因?yàn)檫@些干擾會(huì)對圖片數(shù)字的定位和識(shí)別造成極大的問題，比如當(dāng)圖片中有上下連通的大片黑色區(qū)域就會(huì)使得圖片的字符定位算法失效，造成識(shí)別失敗。
[0022]數(shù)字識(shí)別:在對圖片進(jìn)行預(yù)處理之后，圖片已由灰度圖片變成了二值化圖片，且已去除了圖片中大量的干擾，可以對圖片中的數(shù)字進(jìn)行識(shí)別；數(shù)字的識(shí)別分為三個(gè)階段:[0023]I)字符定位:
[0024]字符定位是通過對二值化的圖像投影得到的，先對圖像進(jìn)行左右投影，定出圖像中字符所在的縱向位置，然后再對縱向定位后的圖像進(jìn)行上下投影，計(jì)算出每個(gè)字符所在的橫向位置。
[0025]2)整半字判別:
[0026]對字體進(jìn)行定位之后，根據(jù)字體的位置數(shù)據(jù)，可以按順序從圖片中提取字符圖片數(shù)據(jù)用于識(shí)別，不過因?yàn)樗泶a盤字符的特殊性，會(huì)有進(jìn)位的情況出現(xiàn)，所以字體會(huì)有半字的情況(如圖9的最后一位字符)，而為了提高字體的識(shí)別效率和準(zhǔn)確性，半字的識(shí)別與整字的識(shí)別是分開的，所以在識(shí)別之前會(huì)對字符圖片信息進(jìn)行整半字的判別，如果是整字，用整字的識(shí)別算法來識(shí)別，如果是半字，就用半字的識(shí)別算法；
[0027]3)字符識(shí)別:
[0028]經(jīng)過整半字識(shí)別之后的圖片數(shù)據(jù)，就要對數(shù)字進(jìn)行識(shí)別了。
[0029]數(shù)字識(shí)別的思想是對圖像信息的特征進(jìn)行提取，根據(jù)提取特征的不同識(shí)別出0-9十個(gè)數(shù)字，又由于整字和半字的特征識(shí)別特征不一樣，所以要將字符識(shí)別分為整字識(shí)別和半字識(shí)別；
[0030]4)半字識(shí)別:
[0031]與整字識(shí)別相反，半字識(shí)別是對判斷為半字的圖片信息進(jìn)行特征提取，然后根據(jù)提取的半字特征對圖片信息進(jìn)行識(shí)別，一般識(shí)別輸出的是半字的下半部分字符，當(dāng)上半部分字符長度大于下半部分字體的2倍時(shí)，輸出上半部分的數(shù)字。
[0032]參見圖3，本發(fā)明使用的傾斜固定的光學(xué)反光鏡片改變光線傳輸方向，利用水平方向的距離彌補(bǔ)高度方向距離的不足，有效減小產(chǎn)品外觀高度尺寸
[0033]如上所述，便可較為充分的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。以上所述僅為本發(fā)明的較為合理的實(shí)施實(shí)例，本發(fā)明的保護(hù)范圍包括但并不局限于此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員任何基于本發(fā)明技術(shù)方案上非實(shí)質(zhì)性變性變更均包括在本發(fā)明包括范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種攝像直讀遠(yuǎn)傳水表裝置，其特征在于:包括機(jī)械水表、透明塑膠罩、光學(xué)反光鏡片、攝像頭、補(bǔ)光光源、信號處理單元、通信單元、PCB板，所述攝像頭、補(bǔ)光光源、信號處理單元、通信單元安裝在PCB板上，透明塑膠罩蓋在機(jī)械水表的字碼盤上，光學(xué)反光鏡片安裝在透明塑膠罩頂板的反面，PCB板安裝在透明塑膠罩內(nèi)側(cè)面，攝像頭與信號處理單元連接，信號處理單元與通信單元連接，所述光學(xué)反光鏡片用于將機(jī)械水表的字碼盤圖像反射給攝像頭，攝像頭將光信號變?yōu)殡娦盘?，電信號?jīng)信號處理單元處理識(shí)別后，生成機(jī)械水表的字碼盤所顯示的數(shù)字內(nèi)容，最后經(jīng)通信單元將機(jī)械水表的字碼盤所顯示的數(shù)字內(nèi)容傳輸出去。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種攝像直讀遠(yuǎn)傳水表裝置，其特征在于:所述透明塑膠罩為圓柱體或立方體，所述光學(xué)反光鏡片與機(jī)械水表頂部平面夾角為45度。
【文檔編號】H04N7/18GK103618878SQ201310636721
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】李文輝, 張建峰, 閆亞濤, 龐健, 孔嵐銳, 孫東霞, 陳雙印, 程松鶴, 寧樂飛, 潘鵬 申請人:洛陽愿景科技有限公司