CN111340018A - 一种利用传感器的仪表读取系统及读取方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及仪表数值智能识别领域，尤其涉及一种利用传感器的仪表读取系统及读取方法，其包括：色彩传感器一、色彩传感器二、数据处理装置、显示装置；所述色彩传感器一、色彩传感器二位于目标仪表盘的读取窗口靠近边框下边沿的位置，对目标仪表盘字符的运动进行扫描计数，然后数据处理装置通过脉冲计数单元、处理单元、比较单元、无线发送单元、矩阵数据模板对色彩传感器发送来的数据进行对比并识别，最后将结果输出到显示装置。本发明避免了误读或读取数字不完整的情况。

Description

一种利用传感器的仪表读取系统及读取方法

技术领域

本发明涉及仪表数值智能识别领域，尤其涉及一种利用传感器的仪表读取系统及读取方法。

背景技术

现在许多居民楼沿用的是老式的电表和水表，这些老式仪表通常采用机械计数器原理，通过滚轴上的字符滚动实现变化，采用十进制计数，滚轴末位上的字符由9转到0时，前一位上的字符才发生相应转动进一。但是这些老式仪表没有数字输出终端，经常需要人工上门进行抄表，人工抄表时可能会遇到仪表中出现不完整字符，需要人工判断记录该不完整字符数值，抄表过程较为繁琐。随着技术的进步，这种老式的人工抄表方式逐步被淘汰，远程智能抄表方式由于省时省力，可以实现实时查询等优势备受人们的青睐。

目前远程智能抄表方式多种多样，如何进一步优化识别读取流程，提高读数准确性，是现在需要考虑的问题。

发明内容

因此，本发明正是鉴于以上问题而做出的，本发明通过，两组色彩传感器对仪表进行双重读数，并对识别的数值进行对比，从而提高读数的准确性。本发明是通过以下技术方案实现上述目的。

一种利用传感器的仪表读取系统及读取方法，包括：色彩传感器一、色彩传感器二、数据处理装置、显示装置。

所述色彩传感器一设置在目标仪表盘的读取窗口靠近边框下边沿的位置，色彩传感器一的测量区域呈条状，用于检测目标仪表盘字符字体的颜色，当读取窗口滚动的字符落在色彩传感器一的测量区域内时，色彩传感器一的指示灯亮起，当色彩传感器一的测量区域对应空白区域时，色彩传感器一的指示灯熄灭，色彩传感器一将实时测量结果传送至数据处理装置。

所述色彩传感器二的数量为多个，色彩传感器二设置在目标仪表盘的读取窗口上，位于色彩传感器一的上方，色彩传感器二的测量区域呈点状，且单个色彩传感器二的测量范围较小，多个色彩传感器二等间隔横向排布，色彩传感器二用于检测字符字体的颜色，读取窗口内滚动的字符经过色彩传感器二的测量区域，当色彩传感器二未检测到颜色变化时，色彩传感器二的指示灯处于熄灭状态，反之则亮起，色彩传感器二将实时测量结果传送至数据处理装置。

所述数据处理装置用于处理色彩传感器一和色彩传感器二所输出的结果，数据处理装置包括：脉冲计数单元、处理单元、比较单元、无线发送单元、矩阵数据模板。

所述脉冲计数单元用于对色彩传感器一输出的指示灯的熄灭的次数进行脉冲计数处理；色彩传感器一的指示灯从一次熄灭到下一次熄灭的过程，则脉冲计数单元计数增加一次。

所述处理单元将色彩传感器二所输出的指示灯亮起的状态记为“1”，将指示灯熄灭的状态记为“0”，当一个字符完全经过色彩传感器二后，多个色彩传感器二的指示灯亮灭整体变化过程呈点阵记录，并通过处理单元转化为相应的矩阵数据，每个字符对应的矩阵数据不同，通过将处理单元识别转化后的字符的矩阵数据与比较单元内存储的矩阵数据模板进行对比，进而确定相应字符。

所述无线发送单元用于将处理单元识别后的字符的数值结果传送给显示装置。

所述显示装置用于显示目标仪表盘的真实测量值，显示装置与手机终端连通，以方便用户实时观察数据。

有益效果：

1.本发明通过色彩传感器的指示灯亮灭情况反映字符的数值，其中色彩传感器一的指示灯的每一次熄灭，对应读取窗口内每滚动一个字符，进而使脉冲计数单元计数增加一次，色彩传感器二的指示灯的亮灭状态对应的字符的矩阵数据，处理单元以脉冲计数为信号对应记录存储一个完整字符的矩阵数据，在读取的整个过程中，系统每次的识别读取的均为完整字符的状态，避免了读取到不完整的数值的情况，加快识别处理的内部运行速度，同时系统将字符的识别转化为矩阵数据的识别，简化识别流程，进一步加快识别处理的内部运行速度；

2.本发明的色彩传感器一的指示灯对应的脉冲计数单元的输出结果与色彩传感器二的指示灯对应的处理单元的输出结果之间可以互相验证，若出现二者显示结果不同，则说明某一部件出现故障，从而提醒技术人员去检查故障，相当于为准确读取数值增加了一层保险。

附图说明

图1为本发明的系统的整体结构示意图。

图2为本发明的仪表测量装置的读取窗口的结构设置结构示意图。

图3为本发明的数据处理装置的处理单元对字符识别读取过程示意图。

图4为本发明的色彩传感器二的检测区域对应字符上相应位置的示意图。

图中：01、色彩传感器一；02、色彩传感器二；03、数据处理装置；031、脉冲计数单元；032、处理单元；033、比较单元；034、无线发送单元；04、显示装置；05、目标仪表盘；051、读取窗口；052、边框；06、矩阵数据。

具体实施方式

本发明的优选实施例将通过参考附图进行详细描述，这样对于发明所属领域的现有技术人员中具有普通技术的人来说容易实现这些实施例。然而本发明也可以各种不同的形式实现，因此本发明不限于下文中描述的实施例。另外，为了更清楚地描述本发明，与本发明没有连接的部件将从附图中省略。

如图1-2所示，一种利用传感器的仪表读取系统，包括：色彩传感器一01、色彩传感器二02、数据处理装置03、显示装置04。

所述色彩传感器一01设置在目标仪表盘05的读取窗口051上，且设置在读取窗口051靠近边框052的下边沿的位置，色彩传感器一01的测量区域呈条状，当边框052内的字符处于边框052正中位置时，色彩传感器一01的测量区域恰好覆盖在边框052下边沿的空白区域上，色彩传感器一01用于检测字符字体的颜色，当读取窗口051内滚动的字符落在色彩传感器一01的测量区域内时，色彩传感器一01的指示灯亮起，当色彩传感器一01的测量区域完全对应边框052的空白区域时，色彩传感器一01的指示灯熄灭，色彩传感器一01将实时测量结果传送至数据处理装置03。

所述色彩传感器二02的数量为多个，色彩传感器二02设置在目标仪表盘05的读取窗口051上，且在色彩传感器一01的上方，色彩传感器二02的测量区域呈点状，且单个色彩传感器二02测量范围较小，多个色彩传感器二02等间隔横向排布，色彩传感器二02用于检测字符字体的颜色，读取窗口051内滚动的字符经过色彩传感器二02的测量区域内，引起色彩传感器二02的指示灯亮灭变化，当色彩传感器二02未检测到颜色时，色彩传感器二02的指示灯处于熄灭状态，由于色彩传感器二02的测量范围较小，使得字符在滚动经过色彩传感器二02的测量区域时，多个色彩传感器二02的指示灯的同时的亮灭情况可能不同，色彩传感器二02将实时测量结果传送至数据处理装置03。

所述数据处理装置03用于处理色彩传感器一01和色彩传感器二02所输出的结果，数据处理装置03包括：脉冲计数单元031、处理单元032、比较单元033、无线发送单元034、矩阵数据模板（图中未示出）。

所述脉冲计数单元031用于对色彩传感器一01输出的指示灯的熄灭的次数进行脉冲计数处理；色彩传感器一01的指示灯从一次熄灭到下一次熄灭的过程，即对应边框052内一个完整的字符的滚动，则脉冲计数单元031计数增加一次，对应边框052内字符数值变动一次。

所述处理单元032将色彩传感器二02所输出的指示灯亮起的状态记为“1”，将指示灯熄灭的状态记为“0”，如图3所示，当一个字符完全经过色彩传感器二02后，多个色彩传感器二02的指示灯亮灭整体变化过程呈点阵记录，并通过处理单元032转化为相应的矩阵数据06，每个字符对应的矩阵数据06不同，通过将处理单元032识别转化后的字符的矩阵数据06与比较单元033内存储的矩阵数据模板进行对比，进而确定相应字符；这里由于字符与矩阵数据06呈一一对应关系，将字符的矩阵数据模板预先存储在比较单元033内，以方便将处理单元032转化后的矩阵数据06与比较单元033内存储的矩阵数据模板进行比较，如图4所示，仪表中的所有字符滚动通过色彩传感器二02的检测区域时，检测区域滑过字符上的相应点（图4中的虚线表示色彩传感器二02的检测区域滑过字符的轨迹），接着将色彩传感器二02的指示灯亮灭整体变化过程呈点阵记录，并通过处理单元032转化为相应的矩阵数据06，最后将处理单元032识别转化后的字符的矩阵数据06与比较单元033内存储的矩阵数据模板进行对比，即可一一识别所有字符。

所述无线发送单元034用于将处理单元032识别后的字符的数值结果传送给显示装置04。

所述显示装置04用于显示目标仪表盘05的真实测量值，显示装置04与手机终端连通，以方便用户实时观察数据。

优选的，作为一种可实施方式，所述脉冲计数单元031的脉冲计数的最终数值在“0-9”循环进行，由于脉冲计数单元031计数增加一次，对应边框052内字符数值增加一个数值，因此通过脉冲计数后的数值可以与边框052内字符的读取数值相对应，进而使得脉冲计数单元031的结果和处理单元032的结果之间可以相互验证，若出现有误可以进步进行识别校准，使得最终的字符读取值更加准确。

优选的，作为一种可实施方式，所述目标仪表盘05的读取窗口051内有字符处于不完整状态时，此时如果用户需要对读取窗口051内的不完整状态的字符进行更详细读取时，用户可以通过系统设置自行额外提取该不完整状态字符的矩阵数据06；其中如果提取的该不完整状态字符的矩阵数据06的行数较少时，即该不完整状态的字符出现的高度小于完整字符的一半时，则仍然读取上一次的字符读数，同时通过提取的矩阵数据06的行数可以确定相应字符所处的状态；如果提取的该不完整状态字符的矩阵数据06的行数较多时，即该不完整状态的字符出现的高度大于或等于完整字符的一半时，通过移动终端人工将提取的该不完整状态字符的矩阵数据06与比较单元033内存储的矩阵数据模板相比较,根据矩阵数据模板推出该字符的可能读数,此时由于提取的矩阵数据06是不完整状态的,所以推出的字符读数可能会是形状相似的几个字符的数值,然后将其与系统上一次读取的该位的字符数值进行比较,从而确定该字符的读数；这样除了系统自动识别并读取字符以外，用户可以根据自身需求在必要时候人工操作读取处于不完整状态的字符并了解该字符所处的状态，进一步使得读数更加精确。

一种利用传感器的仪表读取系统的读取方法。

S1：色彩传感器一01和色彩传感器二02分别感应目标仪表盘05的读取窗口051内的颜色的变化状态，当感应到颜色变化时，指示灯亮起，颜色无变化时，指示灯熄灭，两个色彩传感器上的指示灯的亮灭结果传送至数据处理装置03。

S2：数据处理装置03处理色彩传感器一01和色彩传感器二02所传来的结果。数据处理装置03中的脉冲计数单元031对色彩传感器一01输出的指示灯的熄灭的次数进行脉冲计数处理，因为色彩传感器一01的指示灯从一次熄灭到下一次熄灭意味着其所对应的边框052内一次完整的字符变动。

S3：处理单元032将色彩传感器二02所输出的指示灯亮起的状态记为“1”，将指示灯熄灭的状态记为“0”；如图3所示，当一个字符完全经过色彩传感器二02后，多个色彩传感器二02的指示灯亮灭整体变化过程呈点阵记录，并通过处理单元032转化为相应的矩阵数据06，每个字符对应的矩阵数据06不同，通过将处理单元032识别转化后的字符的矩阵数据06与比较单元033内存储的矩阵数据模板进行对比，进而确定相应字符；这里由于字符与矩阵数据06呈一一对应关系，将字符的矩阵数据模板预先存储在比较单元033内，以方便将处理单元032转化后的矩阵数据06与比较单元033内存储的矩阵数据模板进行比较；这里由于脉冲计数单元031计数每增加一次，边框052内对应滚动过一个完整字符，因此，处理单元032以脉冲计数单元031的脉冲计数为信号，作为记录存储一个完整字符的矩阵数据06的起止；接着将处理单元032识别转化后的字符的矩阵数据06与比较单元033内存储的矩阵数据模板进行对比，进而确定相应字符数值；另外，由于脉冲计数单元031计数增加一次，对应边框052内字符数值增加一个数值，因此通过脉冲计数后的数值结果应与处理单元032得出的数字结果相同，从而使得脉冲计数单元031的结果和处理单元032的结果之间可以相互验证，若二者结果不同，则可以让技术人员及时发现设备或有故障。

S4：无线发送单元034将处理单元032输出的字符数值结果传送给显示装置04，显示装置04显示目标仪表盘05的真实的测量值。

Claims (4)

1.一种利用传感器的仪表读取系统，其特征在于：包括：色彩传感器一（01）、色彩传感器二（02）、数据处理装置（03）、显示装置（04）；

所述色彩传感器一（01）设置在目标仪表盘（05）的读取窗口（051）靠近边框（052）的下边沿位置，当读取窗口（051）内滚动的字符落在色彩传感器一（01）的测量区域内时，色彩传感器一（01）的指示灯亮起，反之则熄灭，色彩传感器一（01）将实时测量结果传送至数据处理装置（03）；

所述色彩传感器二（02）的数量为多个，设置在目标仪表盘（05）的读取窗口（051）上，且位于色彩传感器一（01）的上方，色彩传感器二（02）的测量区域呈点状，多个色彩传感器二（02）等间隔横向排布，当色彩传感器二（02）检测到读取窗口（051）内字符颜色时，色彩传感器二（02）的指示灯处于亮起状态，反之则熄灭，色彩传感器二（02）将实时测量结果传送至数据处理装置（03）；

所述数据处理装置（03）包括：脉冲计数单元（031）、处理单元（032）、比较单元（033）、无线发送单元（034）、矩阵数据模板；

所述脉冲计数单元（031）对色彩传感器一（01）输出的指示灯的熄灭的次数进行脉冲计数处理；

所述矩阵数据模板预先存储在比较单元（033）内；

所述处理单元（032）将色彩传感器二（02）所输出的指示灯亮起的状态记为“1”，将指示灯熄灭的状态记为“0”，并转化为相应的矩阵数据（06），处理单元（032）将识别转化后的字符的矩阵数据（06）与比较单元（033）内存储的矩阵数据模板进行对比，进而确定矩阵数据（06）对应的字符；

所述无线发送单元（034）将脉冲计数单元（031）和处理单元（032）输出的数值结果传送给显示装置（04）。

2.根据权利要求1所述的一种利用传感器的仪表读取系统，其特征在于：所述脉冲计数单元（031）的脉冲计数的数值在“0-9”循环进行。

3.根据权利要求1所述的一种利用传感器的仪表读取系统，其特征在于：所述处理单元（032）与移动终端无线连接。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种利用传感器的仪表读取系统的读取方法，其特征在于：依次包括以下步骤：

S1：色彩传感器一（01）和色彩传感器二（02）分别感应目标仪表盘（05）的读取窗口（051）内的颜色变化状态，当感应到颜色变化时，指示灯亮起，颜色无变化时，指示灯熄灭；色彩传感器一（01）和色彩传感器二（02）上指示灯的亮灭结果分别传至数据处理装置（03）；

S2：数据处理装置（03）内的脉冲计数单元（031）对色彩传感器一（01）输出的指示灯的熄灭的次数进行脉冲计数处理，色彩传感器一（01）的指示灯从一次熄灭到下一次熄灭的过程，脉冲计数单元（031）计数增加1；

S3：数据处理装置（03）内的处理单元（032）将色彩传感器二（02）所输出的指示灯亮起的状态记为“1”，将指示灯熄灭的状态记为“0”，从而将色彩传感器二（02）的指示灯的亮灭变化情况转化为矩阵数据（06）；通过脉冲计数单元（031）计数每增加一次，处理单元（032）以脉冲计数单元（031）的脉冲计数为信号对应记录存储一个完整字符的矩阵数据（06）；处理单元（032）将识别转化后的字符的矩阵数据（06）与比较单元（033）内存储的矩阵数据模板进行对比，进而确定相应字符数值；

S4：无线发送单元（034）将脉冲计数单元（031）和处理单元（032）输出的数值结果传送给显示装置（04），若脉冲计数单元（031）和处理单元（032）输出的数值不同，则说明设备有故障需检修。

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