CN111868740A - 读取系统、读取方法及存储介质 - Google Patents

读取系统、读取方法及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN111868740A
CN111868740A CN201980019593.7A CN201980019593A CN111868740A CN 111868740 A CN111868740 A CN 111868740A CN 201980019593 A CN201980019593 A CN 201980019593A CN 111868740 A CN111868740 A CN 111868740A
Authority
CN
China
Prior art keywords
candidate region
candidate
reading
region
instrument
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201980019593.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111868740B (zh
Inventor
林家佑
日下翼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Energy Systems and Solutions Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority claimed from PCT/JP2019/006228 external-priority patent/WO2019181337A1/ja
Publication of CN111868740A publication Critical patent/CN111868740A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111868740B publication Critical patent/CN111868740B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • G06T7/75—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods involving models
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/50—Depth or shape recovery
    • G06T7/543—Depth or shape recovery from line drawings
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/50—Depth or shape recovery
    • G06T7/55—Depth or shape recovery from multiple images
    • G06T7/564—Depth or shape recovery from multiple images from contours
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/20—Image preprocessing
    • G06V10/25—Determination of region of interest [ROI] or a volume of interest [VOI]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/20—Image preprocessing
    • G06V10/24—Aligning, centring, orientation detection or correction of the image
    • G06V10/247—Aligning, centring, orientation detection or correction of the image by affine transforms, e.g. correction due to perspective effects; Quadrilaterals, e.g. trapezoids
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V2201/00—Indexing scheme relating to image or video recognition or understanding
    • G06V2201/02—Recognising information on displays, dials, clocks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Character Discrimination (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Character Input (AREA)

Abstract

实施方式的读取系统具备提取部、生成部、校正部及读取部。所述提取部从输入图像中提取第一候选区域，该第一候选区域成为拍摄到仪器的区域的候选。在所述第一候选区域的外形为圆状的情况下，所述生成部在所述第一候选区域的周围生成与所述第一候选区域的外形对应的四边形。所述校正部使用所生成的所述四边形，以使所述第一候选区域的外形接近正圆的方式进行校正，由此生成第二候选区域。所述读取部从所述第二候选区域读取由仪器指示的数值。

Description

读取系统、读取方法及存储介质
技术领域
本发明的实施方式涉及读取系统、读取方法及存储介质。
背景技术
存在读取仪器所指示的数值的系统。在该系统中，期望数值的读取的精度较高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-243103号公报
专利文献2：日本特开2006-120133号公报
专利文献3：日本特开2017-126187号公报
专利文献4：日本专利第5712801号公报
发明内容
发明解决的技术问题
本发明解决的技术问题在于提供一种能够提高仪器所指示的数值的读取精度的读取系统、读取方法及存储介质。
用于解决技术问题的手段
实施方式的读取系统具备提取部、生成部、校正部及读取部。所述提取部从输入图像中提取第一候选区域，该第一候选区域成为拍摄到仪器的区域的候选。所述生成部在所述第一候选区域的外形为圆状的情况下，在所述第一候选区域的周围生成与所述第一候选区域的外形对应的四边形。所述校正部使用所生成的所述四边形，以使所述第一候选区域的外形接近正圆的方式进行校正，由此生成第二候选区域。所述读取部从所述第二候选区域读取由仪器指示的数值。
附图说明
图1是表示实施方式的读取系统的结构的框图。
图2是用于说明实施方式的读取系统的生成部及校正部中的处理的示意图。
图3是用于说明实施方式的读取系统的读取部中的处理的示意图。
图4是用于说明实施方式的读取系统的生成部及校正部中的处理的示意图。
图5是表示实施方式的读取系统的动作的流程图。
图6是表示实施方式的读取系统的动作的流程图。
图7是表示实施方式的读取系统的动作的流程图。
图8是表示用于实现实施方式的读取系统的硬件结构的框图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的各实施方式进行说明。
在本申请说明书和各图中，对与已经说明过的要素相同的要素标注相同的附图标记并适当省略详细的说明。
图1是表示实施方式的读取系统的结构的框图。
图2是用于说明实施方式的读取系统的生成部及校正部中的处理的示意图。
图3是用于说明实施方式的读取系统的读取部中的处理的示意图。
实施方式的读取系统1用于从包括仪器的图像中读取由仪器内的指针指示的数值。实施方式的读取系统1适合用于具有以旋转轴为中心旋转的指针和在旋转轴的周围沿周向配置的多个刻度的仪器。在读取对象的仪器中，多个刻度可以排列成圆状，也可以排列成圆弧状。仪器还包括标记有多个刻度的显示盘和与多个刻度的至少一部分对应地记录的数值。在这样的仪器中，显示盘的外缘、外框等典型的是圆或者圆状(例如椭圆、卵形等)。在以下的实施方式的说明中，将这样的仪器称为圆形仪器。
如图1所示，实施方式的读取系统1具备摄像部11、提取部12、生成部13、校正部14及读取部15。
摄像部11拍摄圆形仪器，取得静止的图像。摄像部11将所取得的图像输出至提取部12。在由摄像部11拍摄到动态图像的情况下，从该动态图像中切出静态图像并输出至提取部12。在所拍摄的图像中，也可以映现有圆形仪器以外的物品。
提取部12从所输入的图像中提取拍摄到圆形仪器的区域的候选。这里，将由摄像部11拍摄并被输入到提取部12的图像称为输入图像。将输入图像的一部分而且是成为圆形仪器的候选的区域称为第一候选区域。第一候选区域是由提取部12判定为拍摄到圆形仪器的输入图像的一部分。从提取部12输出的第一候选区域也可以是多个。
作为具体的一例，提取部12具有轮廓提取部12a及选定部12b。
轮廓提取部12a例如基于输入图像中的亮度差，提取输入图像中包含的轮廓。在提取轮廓时，轮廓提取部12a也可以对输入图像适当地加以处理。例如，轮廓提取部12a在将输入图像变换为灰度后进行二值化，从该二值图像中提取用白色表示的区域的轮廓。
选定部12b计算被轮廓包围的区域的面积。在提取出多个轮廓的情况下，计算各自的区域的面积。选定部12b对计算出的各面积与规定的阈值进行比较，仅选定面积为阈值以上的区域。由此，从候选中排除面积过小的区域。
选定部12b检测轮廓的形状。选定部12b在轮廓的形状不是圆状或四边形的情况下，从候选中除去。
由此，具有圆状或四边形的轮廓、且规定面积以上的区域被选定为第一候选区域，并被输出至生成部13。
生成部13判定第一候选区域的外形是圆状还是四边形。在第一候选区域的外形为四边形的情况下，能够利用其外形对第一候选区域进行校正(射影变换)。因此，生成部13例如将第一候选区域原封不动输出至校正部14。圆状是指椭圆、卵形、长圆形等宏观上观察时带有圆角的形状。
例如，圆形仪器配置在远离摄像部11的位置，相对于摄像部11的透镜面倾斜。在该情况下，图像中的圆形仪器的外缘成为大致椭圆。或者，圆形仪器配置在摄像部11的附近，相对于摄像部11的透镜面倾斜。在该情况下，根据摄像部11的透镜特性等，图像中的圆形仪器的外缘成为卵形。
在第一候选区域的外形为圆状的情况下，生成部13检测与第一候选区域外接的长方形。例如，如图2的(a)所示，生成部13检测与第一候选区域A1的点a、b、c及d外接的长方形R。接着，生成部13针对点a、b、c及d，将位于长方形R的相互对置的边上的点彼此连结。在图2的(a)的例子中，点a与点b连结，点c与点d连结。然后，生成部13将这些线段彼此的交点检测为第一候选区域A1的中心点O1。
接着，生成部13例如基于第一候选区域A1中的亮度差，提取圆形仪器的刻度S1。接着，生成部13通过以下的第一方法及第二方法中的至少任一个方法，检测包含圆形仪器的中心的中心区域。
在第一方法中，生成部13检测第一候选区域A1内的各区域中的刻度S1的密度。在第一候选区域A1变形的情况下，在刻度S1的密度产生偏差。具体而言，如图2的(b)所示的区域B1和区域B2那样，相对于摄像部11，越是位于里侧的刻度S1，刻度S1彼此的间隔越短，密度越高。相比于密度低的区域，仪器的中心存在于密度高的区域的附近。区域之间的密度的差越大，则仪器的中心越位于密度高的区域的附近。生成部13基于区域彼此的密度之差，检测圆型仪器的中心存在的可能性高的中心区域C。
在第二方法中，生成部13生成沿着检测出的刻度S1的延长线E1。然后，如图2的(c)所示，将延长线E1彼此的交点聚集的区域检测为中心区域C。
生成部13也可以将第一方法和第二方法组合来缩小中心区域C。
接着，生成部13将在距中心点O1为距离x的部位存在的、中心区域C中的点O2假定为圆形仪器的中心点。距离x的方向是长方形R的短边方向(第一候选区域A1的短轴方向)。如图2的(d)所示，生成部13计算从所设定的圆形仪器的中心点O2到第一候选区域A1的外缘的多个距离r1、r2及r3。
距离r1是第一候选区域A1的外缘上的点e与点O2之间的距离。点e是通过点O2并与长方形R的短边平行的线与第一候选区域A1的外缘的交点。距离r2是第一候选区域A1的外缘上的点f与点O2之间的距离。距离r3是第一候选区域A1的外缘上的点g与点O2之间的距离。点f及g是通过点O2并与长方形R的长边平行的线与第一候选区域A1的外缘的交点。
生成部13基于距离r1～r3及摄像部11的特性，在第一候选区域A1的周围生成与第一候选区域A1的外形对应的四边形Q。优选四边形Q与第一候选区域A1的外缘接触。通过将外接的四边形Q用于后述的射影变换，能够更准确地(以更接近正圆的方式)校正第一候选区域A1。
说明外接的四边形Q的生成方法的一例。将摄像部11的透镜的焦距设为f。将摄像部11与点O2之间的距离设为SO。例如，基于摄像部11的焦点位置来计算距离SO。将圆形仪器相对于摄像部11的光轴的倾斜度设为θ。将圆形仪器的实际的半径设为R。
在距离r1～r3、焦距f、距离SO、斜率θ、半径R之间，以下的式(1)～式(3)成立。
r1＝R·f/SO (1)
r3＝f·cosθ·(ln(Rsinθ+SO)-ln(SO)) (2)
r2＝f·cosθ·(-ln(-Rsinθ+SO)+ln(SO)) (3)
生成部13将距离r1和事先取得的焦距f及距离SO代入到式(1)，计算半径R。生成部13将半径R及距离r2代入到式(2)，将半径R及距离r3代入到式(3)。生成部13求解这些公式，计算斜率θ。四边形Q的顶点V1与顶点V2之间的边的长度Le1由以下的式(4)表示。顶点V3与顶点V4之间的边的长度Le2由以下的式(5)表示。
Le1＝f·R/(SO+Rsinθ) (4)
Le2＝f·R/(SO-Rsinθ) (5)
生成部13将焦距f、距离SO、半径R及斜率θ代入到式(4)及式(5)，计算长度Le1及Le2。生成部13将具有计算出的长度Le1及Le2的四边形中的面积最小的四边形设为四边形Q。生成部13将四边形Q输出至校正部14。
校正部14以四边形Q成为正方形的方式进行射影变换。由此，以第一候选区域A1的外形接近正圆的方式进行校正，生成例如图2的(e)所示那样的第二候选区域A2。此时，校正部14也可以以使第一候选区域A1接近规定的大小的方式进一步校正第一候选区域A1的大小。所生成的第二候选区域A2的外形也可以不是正圆。只要第二候选区域A2的外形比第一候选区域A1的外形更接近正圆即可。
校正部14例如将所生成的第二候选区域A2输出至读取部15。或者，校正部14也可以对第二候选区域A2进行以下的判定。
例如，校正部14使第二候选区域A2的外缘的一部分反转，并与第二候选区域A2的外缘的其他部分重叠。校正部14计算重叠的第二候选区域A2的外缘的一部分与第二候选区域A2的外缘的其他部分之间的误差量，将该误差量与预先设定的第一阈值进行比较。
例如，如图2的(e)所示，校正部14引出在第二候选区域A2的中心O3通过并与长方形R的短边平行的线段ij。接着，校正部14使线段ij的左侧的圆弧ikj和线段ij的右侧的圆弧ilj中的一方以线段ij为中心反转，并重叠于另一方。校正部14计算重叠的圆弧hji与圆弧hki之间的误差量，并将该误差量与第一阈值进行比较。
或者，校正部14用圆来近似第二候选区域A2的外缘。校正部14计算近似的圆与第二候选区域A2的外缘的误差量，将该误差量与第一阈值进行比较。
在误差量小于第一阈值的情况下，校正部14将第二候选区域A2输出至读取部15。通过进行该判定，能够仅将更接近正圆(变形更小)的第二候选区域A2输出至读取部15。
在误差量为第一阈值以上的情况下，例如，读取系统1结束针对所生成的第二候选区域A2及成为其基础的第一候选区域A1的读取的处理。或者，更优选的是，读取系统1进行以下的处理。
在误差量为第一阈值以上的情况下，校正部14将该判定结果输出至生成部13。生成部13在从校正部14输入判定结果时，使距离x变化，在中心区域C的范围内设定其他点O2。生成部13基于其他点O2生成其他四边形Q。校正部14使用其他四边形Q对第一候选区域A1进行校正，生成其他第二候选区域A2。校正部14针对该其他第二候选区域A2计算误差量。
例如，重复上述的四边形Q的生成和第二候选区域A2的生成，直到由校正部14判定为误差量小于第一阈值为止。当判定误差量小于第一阈值时，校正部14将该其他第二候选区域A2输出至读取部15。
或者，在输入图像不清晰的情况下等，即使生成其他多个第二候选区域A2，任意的误差量也都有可能不小于第一阈值。在该情况下，校正部14例如将得到了极小的误差量的第二候选区域A2输出至读取部15。
读取部15从第二候选区域A2读取由圆形仪器指示的数值。
具体而言，读取部15具有分割部15a、刻度识别部15b、数字识别部15c、指针识别部15d、刻度接合部15e及计算部15f。
如图3的(a)所示，分割部15a从第二候选区域A2中提取圆形仪器的显示盘区域F。接着，如图3的(b)所示，分割部15a将显示盘区域F分割为刻度存在的刻度区域F1、显示盘的数值存在的数字区域F2及显示盘的指针存在的指针区域F3。分割部15a决定显示盘区域F中的基准线G。基准线G例如是从显示盘区域F的中心向正下方引出的直线。
例如，分割部15a从第二候选区域A2提取线成分，通过Hough变换从中提取最像圆的线。将该提取出的圆的外周部的区域作为刻度区域F1。典型地，显示盘的背景是相对明亮的颜色(例如白色)，指针及数字是相对较暗的颜色(例如黑色)。并且，指针设置于比刻度及数字靠显示盘的中心侧的位置。利用这些点，分割部15a从刻度区域F1以外的区域提取数字区域F2及指针区域F3。
刻度识别部15b例如根据刻度区域F1中的亮度差，如图3的(b)所示那样，识别显示盘的刻度S2。刻度识别部15b还可以基于识别出的刻度S2来判定是否适当地校正了第二候选区域A2。例如，刻度识别部15b通过极坐标变换而使在周向上排列的刻度S2沿着一个方向排列。接着，刻度识别部15b计算刻度S2彼此的间隔的偏差量、刻度S2的宽度的偏差量及刻度S2的形状的偏差量中的至少任一个。刻度识别部15b将计算出的偏差量与预先设定的第二阈值进行比较。
在偏差量小于第二阈值的情况下，继续进行用于读取圆形仪器的处理。通过进行上述判定，能够仅对变形小的显示盘区域F进行读取处理，能够提高由圆形仪器指示的值的读取精度。
在偏差量为第二阈值以上的情况下，例如，读取系统1结束针对该显示盘区域F的读取的处理。或者，更优选的是，读取系统1进行以下的处理。
在偏差量为第二阈值以上的情况下，例如，刻度识别部15b将上述偏差量中的至少任一个与该判定结果一起输出至生成部13。生成部13在被输入了上述判定结果时，根据偏差量使距离x变化，在中心区域C的范围内设定其他点O2。生成部13基于其他点O2生成其他四边形Q。校正部14使用其他四边形Q对第一候选区域A1进行校正，生成其他第二候选区域A2。刻度识别部15b基于该其他第二候选区域A2来识别刻度S2，并再次计算偏差量。
例如，反复进行上述的四边形Q的生成、第二候选区域A2的生成及刻度S2的识别，直到由读取部15判定为偏差量小于第二阈值为止。当判定为偏差量小于第二阈值时，读取部15使用基于该显示盘区域F的刻度区域F1、数字区域F2及指针区域F3进行读取处理。
或者，即使生成其他多个第二候选区域A2，也存在任一偏差量都不小于第二阈值的情况。在该情况下，读取部15例如使用基于得到了极小的偏差量的显示盘区域F的刻度区域F1、数字区域F2及指针区域F3，进行读取处理。
在刻度识别部15b中，当判定为偏差量小于第二阈值时，数字识别部15c从数字区域F2切出数字。例如，如图3的(c)所示，数字识别部15c从数字区域F2切出包含数字的长方形H。数字识别部15c识别该长方形H所包含的数字。指针识别部15d检测指针区域F3所包含的指针I与基准线G的角度θ。
如图3的(d)所示，刻度接合部15e提取使各个刻度S2延长后的直线E2与基准线G之间的角度作为各个刻度的位置信息。刻度接合部15e确定与识别出的各刻度S2对应的数字。
计算部15f基于刻度S2的位置信息、刻度S2与数字的对应信息及指针的角度，计算指针所表示的数值。读取部15例如将计算出的数值向外部输出。
图4是用于说明实施方式的读取系统的生成部及校正部中的处理的示意图。
生成部13也可以通过以下的第三方法来检测圆形仪器的中心。首先，如图4的(a)所示，生成部13检测与第一候选区域A1外接的长方形R。将第一候选区域A1和长方形R的各接点设为点a～d。将连结点a和点b的线段作为长轴ab，将连结点c和点d的线段作为短轴cd。将线段ab与线段cd的交点设为O1。生成部13根据第一候选区域A1中的亮度差及Hough变换的结果，生成沿着圆形仪器的指针I的直线Lm。如图4的(b)所示，生成部13将直线Lm与第一候选区域A1的短轴(线段cd)的交点设为圆形仪器的中心O2。
生成部13例如通过以下的方法生成直线Lm。首先，生成部13根据Hough变换的结果，提取1个以上基于第一候选区域A1的尺寸的规定长度以上的线段。接着，生成部13提取使提取出的各个线段延伸并在被推定为圆形仪器的中心的区域通过的直线作为直线Lm。被推定为圆形仪器的中心的区域例如被设定于图4的(a)所示的外接长方形R的长轴ab与短轴cd的交点O1附近。
在通过上述方法生成了沿着指针I的直线的情况下，如图4的(c)所示，生成分别沿着指针I的两端的2条直线Lm1及Lm2。在该情况下，生成部13生成在直线Lm1及Lm2之间的中心通过的直线，并将该直线设为直线Lm。
生成部13基于通过该第三方法设定的中心，计算图2的(d)所示的距离r1～r3，生成四边形Q。在该情况下，能够更准确地求出圆形仪器的中心。因此，也可以省略由校正部14进行的误差量的计算、由刻度识别部15b进行的偏差量的计算等。
图5～图7是表示实施方式的读取系统的动作的流程图。
图6是表示图5中的步骤S13的详细动作的流程图。图7是表示图5中的步骤S14及S15的详细动作的流程图。
如图5所示，读取系统1首先通过摄像部11取得包含圆形仪器的图像(步骤S11)。轮廓提取部12a提取输入图像所包含的轮廓(步骤S12a)。选定部12b计算被轮廓包围的区域的面积。选定部12b检测轮廓的形状。选定部12b仅选定面积为阈值以上、且轮廓为圆状或四边形的区域(步骤S12b)。选定部12b将所选定出的区域作为第一候选区域输出至生成部13。
接着，进行与第一候选区域外接的四边形的生成(步骤S13)、第二候选区域的生成(步骤S14)及指示值的读取(步骤S15)。然后，判定是否存在其他第一候选区域(步骤S16)。在存在其他第一候选区域的情况下，对该第一候选区域进行步骤S13。
在步骤S13中，如图6所示，生成部13判定第一候选区域的外形是否为圆状(步骤S13a)。在第一候选区域的外形为圆状的情况下，生成部13生成外接于第一候选区域的长方形(步骤S13b)。生成部13从第一候选区域及外接的长方形中检测第一候选区域的中心点(步骤S13c)。生成部13检测包含圆形仪器的中心的中心区域(步骤S13d)。生成部13将中心区域中的某个点假定为圆形仪器的中心点(步骤S13e)。生成部13使用该虚拟的中心点，在第一候选区域的周围生成四边形(步骤S13f)。
在步骤S14中，如图7所示，校正部14使用四边形对第一候选区域进行校正，生成第二候选区域(步骤S14a)。校正部14针对第二候选区域计算误差量，并将该误差量与第一阈值进行比较(步骤S14b)。在误差量为第一阈值以上的情况下，返回步骤S13e，设定其他虚拟的中心点。
分割部15a从第二候选区域提取圆形仪器的显示盘区域，并分割为刻度区域、数字区域和指针区域(步骤S15a)。刻度识别部15b识别显示盘的刻度(步骤S15b1)。刻度识别部15b针对识别出的刻度计算偏差量，并将该偏差量与第二阈值进行比较(步骤S15b2)。在偏差量为第二阈值以上的情况下，返回步骤S13e，设定其他虚拟的中心点。
数字识别部15c从数字区域识别数字(步骤S15c)。指针识别部15d检测指针区域中包含的指针的角度(步骤S15d)。刻度接合部15e提取刻度的位置信息及刻度与数字的对应信息(步骤S15e)。计算部15f根据刻度的位置信息、刻度和数字的对应信息及指针的角度，计算由圆形仪器指示的值(步骤S15f)。然后，判定是否存在其他第一候选区域(步骤S16)。在存在其他第一候选区域的情况下，对该第一候选区域进行步骤S13a。
对实施方式的效果进行说明。
在用于读取圆形仪器的数值的读取系统中，在输入图像中的圆形仪器变形的情况下，例如，利用圆形仪器附带的长方形的外框，对图像进行校正。通过适当地校正图像的变形、大小，从而能够更高精度地读取在圆形仪器中指示的数值。但是，在圆形仪器中，也存在未设置长方形的外框的圆形仪器。在该情况下，通过以往的方法，无法适当地校正图像，圆形仪器的指示值的读取精度降低。
针对该技术问题，在本实施方式中，读取系统1具备生成部13。生成部13在第一候选区域的外形为圆状的情况下，在其周围生成四边形。通过由生成部13生成四边形，从而能够使用该外接四边形对第一候选区域进行校正。
因此，根据本实施方式，即使在圆形仪器不具备长方形的外框的情况下，也能够适当地校正第一候选区域，更高精度地读取由圆形仪器指示的数值。
在读取系统1中，通过校正部14，第一候选区域是否被适当地校正，基于第二候选区域的误差量来判定。通过进行该判定，能够对变形更小的图像进行指示值的读取，读取精度提高。
进而，在读取系统1中，通过读取部15，从第一候选区域是否被适当地校正，基于从第二候选区域提取的刻度的偏差量来判定。通过进行该判定，与上述同样地，能够对变形更小的图像进行指示值的读取，读取精度提高。
图8是表示用于实现实施方式的读取系统的硬件结构的框图。
例如，实施方式的读取系统由图8所示的读取装置5及拍摄装置6构成。读取装置5例如是计算机，具有ROM(Read Only Memory：只读存储器)51、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)52、CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)53及HDD(Hard DiskDrive：硬盘驱动器)54。
ROM51存储用于控制计算机的动作的程序。在ROM51中存储有使计算机作为上述实施方式中的提取部、变换部、校正部、读取部等发挥功能所需的程序。
RAM52作为展开被存储在ROM51中的程序的存储区域发挥功能。CPU53读取被存储在ROM51中的控制程序，并根据该控制程序来控制计算机的动作。CPU53将通过计算机的动作而得到的各种数据在RAM52中展开。HDD54存储读取所需的信息和在读取过程中获得的信息。
读取装置5也可以代替HDD54而具有eMMC(embedded Multi Media Card，嵌入式多媒体卡)、SSD(Solid State Drive，固态驱动器)、SSHD(Solid State Drive，固态驱动器)等。
摄像装置6拍摄被摄体(圆形仪器)，并将所取得的图像向读取装置5发送。摄像装置6例如是照相机。
输出装置7将从读取装置5输出的数据(读取的圆形仪器的指示值)以用户能够识别的方式输出。输出装置7例如是监视器、打印机或扬声器等。
读取装置5、摄像装置6及输出装置7例如通过有线或无线而相互连接。或者，它们也可以经由网络相互连接。或者，读取装置5、摄像装置6及输出装置7中的至少2个也可以组装在1个装置中。例如，读取装置5也可以与摄像装置6的图像处理部等一体地组装。
本发明的实施方式包含以下的程序。
一种程序，使计算机进行如下处理：
从输入图像中提取第一候选区域，该第一候选区域成为拍摄到仪器的区域的候选；
在所述第一候选区域的外形为圆状的情况下，在所述第一候选区域的周围生成与所述第一候选区域的外形对应的四边形；
使用所生成的所述四边形，以使所述第一候选区域的外形接近正圆的方式进行校正，由此生成第二候选区域，
从所述第二候选区域读取由仪器指示的数值。
通过使用以上说明的实施方式的读取系统及读取方法，能够更高精度地读取仪器所指示的数值。同样地，通过使用用于使计算机作为读取系统进行动作的程序，能够使计算机以更高精度读取由仪器指示的数值。
以上，例示了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子提示的，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更等。这些实施方式及其变形例包含在发明的范围及主旨内，并且包含在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。另外，前述的各实施方式能够相互组合来实施。

Claims (12)

1.一种读取系统，具备：
提取部，从输入图像中提取第一候选区域，该第一候选区域成为拍摄到仪器的区域的候选；
生成部，在所述第一候选区域的外形为圆状的情况下，在所述第一候选区域的周围生成与所述第一候选区域的外形对应的四边形；
校正部，使用所生成的所述四边形，以使所述第一候选区域的外形接近正圆的方式进行校正，由此生成第二候选区域；以及
读取部，从所述第二候选区域读取由仪器指示的数值。
2.根据权利要求1所述的读取系统，其中，
所述校正部，
用圆来近似所述第二候选区域的外缘，
计算所近似的所述圆与所述第二候选区域的外缘之间的误差量，
在所述误差量小于预先设定的第一阈值的情况下，向所述读取部输出所述第二候选区域。
3.根据权利要求1所述的读取系统，其中，
所述校正部，
使反转后的所述第二候选区域的外缘的一部分与所述第二候选区域的外缘的其他的一部分重叠而计算误差量，
在所述误差量小于预先设定的第一阈值的情况下，向所述读取部输出所述第二候选区域。
4.根据权利要求2或3所述的读取系统，其中，
在所述误差量为所述第一阈值以上的情况下，所述生成部在所述第一候选区域的周围生成其他所述四边形，
所述校正部，
使用其他所述四边形对所述第一候选区域进行校正，由此生成其他所述第二候选区域，
在基于其他所述第二候选区域的所述误差量小于所述第一阈值的情况下，向所述读取部输出其他所述第二候选区域。
5.根据权利要求2或3所述的读取系统，其中，
在所述误差量为所述第一阈值以上的情况下，所述生成部在所述第一候选区域的周围生成其他多个所述四边形，
所述校正部，
使用其他多个所述四边形对所述第一候选区域进行校正，由此生成其他多个所述第二候选区域，
并基于其他多个所述第二候选区域计算多个所述误差量，将得到极小的所述误差量的其他所述第二候选区域输出至所述读取部。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的读取系统，其中，
所述读取部，
从所述第二候选区域中识别出多个刻度，
计算所述刻度彼此的间隔、各个所述刻度的宽度及所述刻度彼此之间的角度中的至少任一个的偏差量，
在所述偏差量小于预先设定的第二阈值的情况下，从所述第二候选区域读取仪器的数值。
7.根据权利要求6所述的读取系统，其中，
在所述偏差量为所述第二阈值以上的情况下，所述生成部在所述第一候选区域的周围生成其他所述四边形，
所述校正部使用其他所述四边形对所述第一候选区域进行校正，由此生成其他所述第二候选区域，
在基于其他所述第二候选区域的所述偏差量小于所述第二阈值的情况下，所述读取部从其他所述第二候选区域读取仪器的数值。
8.根据权利要求6所述的读取系统，其中，
在所述误差量为所述第二阈值以上的情况下，所述生成部在所述第一候选区域的周围生成其他多个所述四边形，
所述校正部使用其他多个所述四边形对所述第一候选区域进行校正，由此生成其他多个所述第二候选区域，
所述读取部基于其他多个所述第二候选区域计算多个所述偏差量，从得到极小的所述偏差量的其他所述第二候选区域读取仪器的数值。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的读取系统，其中，
在所述第一候选区域的外形为圆状的情况下，所述生成部，
使用所述第一候选区域中的刻度的密度、刻度的延长线彼此的交点及所述第一候选区域中的指针与短轴的交点中的至少任一个，设定仪器的中心点，
并使用从所述中心点到所述第一候选区域的外缘为止的多个距离，生成所述四边形。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的读取系统，其中，
所述生成部生成与所述第一候选区域外接的所述四边形。
11.一种读取方法，
从输入图像中提取第一候选区域，该第一候选区域成为拍摄到仪器的区域的候选；
在所述第一候选区域的外形为圆状的情况下，在所述第一候选区域的周围生成与所述第一候选区域的外形对应的四边形；
使用所生成的所述四边形，以使所述第一候选区域的外形接近正圆的方式进行校正，由此生成第二候选区域；
从所述第二候选区域读取由仪器指示的数值。
12.一种存储介质，存储使计算机执行以下处理的程序：
从输入图像中提取第一候选区域，该第一候选区域成为拍摄到仪器的区域的候选；
在所述第一候选区域的外形为圆状的情况下，在所述第一候选区域的周围生成与所述第一候选区域的外形对应的四边形；
使用所生成的所述四边形，以使所述第一候选区域的外形接近正圆的方式进行校正，由此生成第二候选区域；
从所述第二候选区域读取由仪器指示的数值。
CN201980019593.7A 2018-03-23 2019-02-20 读取系统、读取方法及存储介质 Active CN111868740B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018056702 2018-03-23
JP2018-056702 2018-03-23
JP2018-130053 2018-07-09
JP2018130053A JP6730379B2 (ja) 2018-03-23 2018-07-09 読取システム、読取方法、プログラム、及び記憶媒体
PCT/JP2019/006228 WO2019181337A1 (ja) 2018-03-23 2019-02-20 読取システム、読取方法、及び記憶媒体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111868740A true CN111868740A (zh) 2020-10-30
CN111868740B CN111868740B (zh) 2024-07-26

Family

ID=68108393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980019593.7A Active CN111868740B (zh) 2018-03-23 2019-02-20 读取系统、读取方法及存储介质

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11386640B2 (zh)
JP (3) JP6730379B2 (zh)
CN (1) CN111868740B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6730379B2 (ja) * 2018-03-23 2020-07-29 株式会社東芝 読取システム、読取方法、プログラム、及び記憶媒体
WO2019181337A1 (ja) 2018-03-23 2019-09-26 株式会社 東芝 読取システム、読取方法、及び記憶媒体
JP6609345B2 (ja) 2018-04-27 2019-11-20 株式会社東芝 読取システム、読取方法、プログラム、及び記憶媒体
JP6818002B2 (ja) 2018-12-12 2021-01-20 株式会社東芝 読取支援システム、移動体、読取支援方法、プログラム、及び記憶媒体
JP6763060B1 (ja) 2019-05-27 2020-09-30 株式会社東芝 読取システム、移動体、読取方法、プログラム、及び記憶媒体
CN111126371B (zh) * 2019-11-22 2022-08-30 重庆大学 一种基于图像处理的粗指针表盘示数读取方法
JP7552048B2 (ja) 2020-03-25 2024-09-18 日本電気株式会社 画像処理装置、画像処理方法、プログラム
JP2023010338A (ja) * 2021-07-09 2023-01-20 株式会社東芝 情報処理装置およびコンピュータプログラム
JP7219413B1 (ja) 2022-08-31 2023-02-08 岩崎通信機株式会社 角度計測装置、角度計測方法、角度計測プログラム
JP7231877B1 (ja) 2022-08-31 2023-03-02 岩崎通信機株式会社 角度計測装置、角度計測方法、角度計測プログラム

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006120133A (ja) * 2004-09-27 2006-05-11 Central Res Inst Of Electric Power Ind アナログメータの自動読取方法および装置およびプログラム
CN101324452A (zh) * 2008-07-22 2008-12-17 中国计量学院 一种指针式仪表自动检定方法
CN106529559A (zh) * 2016-12-30 2017-03-22 山东鲁能软件技术有限公司 一种指针式圆形多仪表盘实时读数识别方法
CN106951900A (zh) * 2017-04-13 2017-07-14 杭州申昊科技股份有限公司 一种避雷器仪表读数的自动识别方法
CN107066998A (zh) * 2016-12-30 2017-08-18 山东鲁能软件技术有限公司 一种利用移动设备的指针式圆形单仪表盘实时识别方法
CN107092863A (zh) * 2017-03-24 2017-08-25 重庆邮电大学 一种变电站巡检机器人的指针式仪表读数识别方法
CN107590498A (zh) * 2017-09-27 2018-01-16 哈尔滨工业大学 一种基于字符分割级联二分类器的自适应汽车仪表检测方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3035916U (ja) * 1996-09-19 1997-04-08 原子力システム株式会社 プラント監視装置
JP4196883B2 (ja) * 2004-05-31 2008-12-17 セイコーエプソン株式会社 画像処理方法、及び装置
US20050219632A1 (en) 2003-09-26 2005-10-06 Seiko Epson Corporation Image processing system and image processing method
US7349588B2 (en) * 2004-08-25 2008-03-25 Avago Technologies Ecbu Ip Pte Ltd Automatic meter reading
US7400350B2 (en) * 2005-01-07 2008-07-15 Micron Technology, Inc. System and method for collecting images of a monitored device
JP3799408B1 (ja) 2005-10-18 2006-07-19 国立大学法人山口大学 画像処理装置および画像処理方法
JP3998215B1 (ja) * 2007-03-29 2007-10-24 国立大学法人山口大学 画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム
JP5075182B2 (ja) * 2009-10-20 2012-11-14 楽天株式会社 画像処理装置、画像処理方法、および、画像処理プログラム
JP5712801B2 (ja) 2011-06-06 2015-05-07 株式会社明電舎 画像特徴量抽出装置及びこれを用いた画像処理によるマーカ検出装置
US10430656B2 (en) * 2011-08-31 2019-10-01 Utility Meter Reader, Llc Analog utility meter reading
KR102255831B1 (ko) * 2014-03-26 2021-05-25 삼성전자주식회사 초음파 장치 및 초음파 장치의 영상 인식 방법
US9927257B2 (en) * 2014-10-16 2018-03-27 Sensus Spectrum, Llc Method, apparatus, and system for initializing a meter reading device
JP2017126187A (ja) * 2016-01-14 2017-07-20 株式会社明電舎 メータ読取装置
JP6505767B2 (ja) 2016-11-09 2019-04-24 株式会社東芝 データ収集システム、処理システム、プログラム、および記憶媒体
CN108062076B (zh) 2016-11-09 2020-10-27 株式会社东芝 数据收集系统、处理系统以及存储介质
JP6730379B2 (ja) * 2018-03-23 2020-07-29 株式会社東芝 読取システム、読取方法、プログラム、及び記憶媒体

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006120133A (ja) * 2004-09-27 2006-05-11 Central Res Inst Of Electric Power Ind アナログメータの自動読取方法および装置およびプログラム
CN101324452A (zh) * 2008-07-22 2008-12-17 中国计量学院 一种指针式仪表自动检定方法
CN106529559A (zh) * 2016-12-30 2017-03-22 山东鲁能软件技术有限公司 一种指针式圆形多仪表盘实时读数识别方法
CN107066998A (zh) * 2016-12-30 2017-08-18 山东鲁能软件技术有限公司 一种利用移动设备的指针式圆形单仪表盘实时识别方法
CN107092863A (zh) * 2017-03-24 2017-08-25 重庆邮电大学 一种变电站巡检机器人的指针式仪表读数识别方法
CN106951900A (zh) * 2017-04-13 2017-07-14 杭州申昊科技股份有限公司 一种避雷器仪表读数的自动识别方法
CN107590498A (zh) * 2017-09-27 2018-01-16 哈尔滨工业大学 一种基于字符分割级联二分类器的自适应汽车仪表检测方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李祖贺: "面向自动校验系统的指针式压力表读数识别", 计算机工程与应用, vol. 52, no. 23 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022092004A (ja) 2022-06-21
JP2020161188A (ja) 2020-10-01
US11386640B2 (en) 2022-07-12
JP2019169116A (ja) 2019-10-03
US20210012140A1 (en) 2021-01-14
JP6730379B2 (ja) 2020-07-29
CN111868740B (zh) 2024-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111868740B (zh) 读取系统、读取方法及存储介质
CN112041906B (zh) 读取系统、读取方法、程序以及存储介质
CN109426835B (zh) 信息处理装置、信息处理装置的控制方法和存储介质
JP6716996B2 (ja) 画像処理プログラム、画像処理装置、及び画像処理方法
US20170287157A1 (en) Three-dimensional shape measuring apparatus, three-dimensional shape measuring method, and storage medium
US11928805B2 (en) Information processing apparatus, information processing method, and storage medium for defect inspection and detection
JP2012050013A (ja) 撮像装置、画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム
US9979858B2 (en) Image processing apparatus, image processing method and program
JP7355601B2 (ja) 計算装置、処理方法、プログラム、及び記憶媒体
WO2019159414A1 (ja) 読取システム、読取方法、及び記憶媒体
US10834281B2 (en) Document size detecting by matching between image of entire document and read size image
US11954865B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and storage medium for foreground extraction
US11195255B2 (en) Image processing apparatus and method of controlling the same
JP6656453B2 (ja) 読取システム、読取装置、プログラム、及び記憶媒体
WO2019159415A1 (ja) 読取システム
KR20240060260A (ko) 아날로그 게이지 이미지에서의 측정값 인식 장치 및 방법
WO2019181337A1 (ja) 読取システム、読取方法、及び記憶媒体
JP6684947B2 (ja) 読取システム、読取装置、プログラム、及び記憶媒体
JP2018197692A (ja) 損傷状況処理システム
US20240265729A1 (en) Information processing apparatus, information processing system, information processing method, and storage medium
WO2021075314A1 (ja) 画像処理装置、画像処理方法、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
US20130051688A1 (en) Image processing apparatus, non-transitory computer readable medium storing image processing program, and image processing method
KR100988431B1 (ko) 영상 특징 추출 방법, 이를 기록한 기록매체 및 이를 수행하는 장치
JP2005301833A (ja) 画像処理装置および画像処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant