CN111935464B - 亮度识别仪表监控装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及仪表识别领域，尤其涉及亮度识别仪表监控装置及方法，其包括：成像装置、成像控制单元、数据存储单元、字符识别单元、比较单元、控制单元、无线信号发送单元、仪表测量装置；本发明通过在“0”至“9”字符在上端设置不同反光强度的反光涂层，在对显示窗进行成像后，形成曝光点，图像处理单元把图像处理成只包含黑白灰三种色值，字符识别单元通过选取RGB最大值为中心进行框选，再读取框选边缘的RGB数值，此RGB数值传输向字符转换单元，转换成字符信息，从而能够准确的在图像中获取字符信息，避免成像后同时显示上下两个字符的部分，导致无法很好的对字符进行识别。

Description

亮度识别仪表监控装置及方法

技术领域

本发明涉及仪表识别领域，尤其涉及亮度识别仪表监控装置及方法。

背景技术

对于一些老式的仪表，需要人工进行读取数字，这种读取方式的缺点，需要大量的人力，人工支出大，而且还有可能因读表人员的失误读错数字。因此，通过相机捕捉仪表的图像，并将所捕获的图像数据发送给处理装置，经过图像数据分析读取仪表的数值成为现在常用的方法。所以，如何能准确、快速、实时地读取仪表中的数字，是目前仪表数值监控领域需要优化的技术问题。

发明内容

本发明正是鉴于上述问题而做出的，本发明的目的在于提供亮度识别仪表监控装置及方法，本发明通过对亮度的识别，从而能够准确的识别字符信息。

亮度识别仪表监控装置及方法，包括：成像装置、成像控制单元、数据存储单元、字符识别单元、比较单元、控制单元、无线信号发送单元、仪表测量装置。

所述成像装置包括外壳、数字相机、LED灯。

所述外壳包裹仪表测量装置。

所述数字相机安装在外壳上，其中数字相机的成像方向正对仪表测量装置。

所述LED灯安装在外壳上，当数字相机对仪表测量装置进行成像时，LED灯亮起提高成像时的亮度。

所述仪表测量装上的显示窗内的字符上附着有反光涂层。

所述反光涂层为点状，分别附着在字符的上端部，各字符上的反光涂层反光强度各不相同。

所述成像控制单元控制数字相机，让数字相机周期性对显示窗进行成像，并接收成像后数据，同时成像控制单元控制LED灯，在数字相机对显示窗成像时亮起。

所述数据存储单元用于储存成像控制单元发送来的图像数据，并储存字符识别单元识别的字符信息。

所述字符识别单元包：图像处理单元、亮度识别单元、字符转换单元。

所述图像处理单元对图像进行处理,让图像只包含黑白灰三种色值。

所述亮度识别单元识别图像处理单元处理后的图像。

所述亮度识别单元通过捕捉框以RGB数值最大区域为中心进行自动框选，且框选区域大于RGB数值最大区域。

通过反光涂层反射LED灯的灯光形成的曝光点，再通过图像处理单元处理图像，处理后位于反光涂层处的部位为白色，此处为RGB数值最大，从而捕捉框会自动捕捉反光涂层。

所述亮度识别单元读取捕捉框内边缘处RGB数值，由于不同字符上反光涂层的反光强度各不相同，从而曝光点的强度也各不相同，再经过图像处理单元处理后以曝光点为中心向四周扩散，RGB数值逐渐变小，从而捕捉框边缘区域的RGB数值也各不相同。

所述字符转换单元内储存有各字符上反光涂层在捕捉框内边缘处的RGB数值，亮度识别单元在捕捉框内边缘测得的RGB数值传输向字符转换单元，通过字符转换单元内储存的多个RGB数值与传输的RGB数值进行匹配，从而转换成字符信息。

所述比较单元将字符转换单元的字符信息与数据存储单元中的历史字符信息进行比较，并将结果传输向无线信号发送单元，再通过无线信号发送单元发送至服务器，并将之前数据存储单元中历史字符信息进行删除。

所述控制单元用于控制成像控制单元、数据存储单元、字符识别单元、比较单元、无线信号发送单元的运作。

有益效果：

本发明通过在不同字符在上端设置不同反光强度的反光涂层，利用LED灯的照射，让数字相机对显示窗进行成像后，形成曝光点，图像处理单元减低图像亮度，并把图像处理成只包含黑白灰三种色值，字符识别单元通过选取RGB最大值为中心进行框选，再读取框选边缘的RGB数值，此RGB数值传输向字符转换单元，通过与储存在字符转换单元内的RGB数值进行匹配，转换成字符信息，从而能够准确的在图像中获取字符信息，避免成像后同时显示上下两个字符的部分，导致无法很好的对字符进行识别，再通过比较单元，对前后字符信息进行对比，并将对比结果无线传输向总部，保证数据的及时更新。

本发明通过亮度识别单元对捕捉框内边缘RGB数值进行读取，再通过字符转换单元把RGB数值转换成字符信息，相比较为获得字符信息的准确性而采用多个识别法进行识别的方式，在保证字符信息准确性的同时，大大提高了运算速度。

附图说明

图1为本发明整体系统示意图。

图2为本发明成像装置结构示意图。

图3为本发明仪表测量装置结构示意图。

图4为本发明字符识别单元系统示意图。

图5为本发明字符识别单元工作方式示意图一。

图6为本发明字符识别单元工作方式示意图二。

如图中所示：1-成像装置、2-成像控制单元、3-数据存储单元、4-字符识别单元、5-比较单元、6-控制单元、7-无线信号发送单元、8-服务器、9-仪表测量装置、11-壳体、12-数字相机、13-LED灯、41-图像处理单元、42-亮度识别单元、43-字符转换单元、91-显示窗、92-反光涂层、421-捕捉框。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作出类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

如图1所示，亮度识别仪表监控装置及方法，包括：成像装置1、成像控制单元2、数据存储单元3、字符识别单元4、比较单元5、控制单元6、无线信号发送单元7仪表测量装置9。

如图2所示，所述成像装置1包括：外壳11、数字相机12、LED灯13。

所述外壳11包裹仪表测量装置9，让外壳11与仪表测量装置9组成一个密闭的环境，同时保护仪表测量装置9，避免受外部环境的影响。

所述数字相机12安装在外壳11上，其中数字相机12的成像方向正对仪表测量装置9。

所述LED灯13安装在外壳11上，当数字相机12对仪表测量装置9进行成像时，LED灯13亮起提高成像时的亮度。

如图3所示，所述仪表测量装置9上的显示窗91内“0”至“9”的字符上附着有反光涂层92。

所述反光涂层92为点状，分别附着在每个字符的上端部，且“0”至“9”字符上的反光涂层92反光强度各不相同。

所述成像控制单元2控制数字相机12，让数字相机12周期性对显示窗91进行成像（例如，以一分钟的间隔执行成像），并接收成像后的图像数据，同时成像控制单元2控制LED灯13，在数字相机12对显示窗91成像时亮起，反光涂层92会反射LED灯13发出的光。

所述数据存储单元3用于储存成像控制单元2发送来的图像数据，并储存字符识别单元4识别的字符信息。

如图4所示，所述字符识别单元4包括：图像处理单元41、亮度识别单元42、字符转换单元43。

所述图像处理单元41首先对数据存储单元3中的图像进行平滑处理,而后适当降低图像的亮度，从而减少反光涂层92反射光所造成的曝光过量，再对图像灰度处理，让图像只包含黑白灰三种色值。

所述亮度识别单元42识别图像处理单元41处理后的图像。

如图5所示，所述亮度识别单元42通过捕捉框421，对图像处理单元41处理后的图像以RGB数值最大区域为中心进行自动框选，且框选区域大于RGB数值最大区域。

如图6所示，由于反光涂层92反射LED灯13的灯光，成像时反光涂层92处会形成曝光点，再通过图像处理单元41处理图像，处理后位于反光涂层92处的部位为白色，此处为RGB数值最大，然后捕捉框421自动捕捉多个反光涂层92。

所述亮度识别单元42读取捕捉框421内边缘处RGB数值，由于“0”至“9”上反光涂层92的反光强度各不相同，从而曝光点的强度也各不相同，再经过图像处理单元41处理后以曝光点为中心向四周扩散，RGB数值逐渐变小，从而捕捉框421边缘区域的RGB数值也各不相同，其与反光涂层92的反光强度呈一致的变化。

所述字符转换单元43内预先储存有“0”至“9”字符上反光涂层92在捕捉框421内边缘处的RGB数值，亮度识别单元42在捕捉框421内边缘测得的RGB数值传输向字符转换单元43，通过字符转换单元43内储存的多个RGB数值与传输的RGB数值进行匹配，从而转换成字符信息。

所述比较单元5将字符转换单元43的字符信息与数据存储单元3中的历史字符信息进行比较，将结果传输向无线信号发送单元7，再通过无线信号发送单元7发送至服务器8，并将之前数据存储单元3中历史字符信息进行删除。

所述控制单元6用于控制成像控制单元2、数据存储单元3、字符识别单元4、比较单元5、无线信号发送单元7的运作。

本发明工作步骤：

①成像控制单元2控制数字相机12对显示窗91进行成像，而后把成像数据发往数据储存单元3内进行储存。

②图像处理单元41首先降低数据存储单元3内图像的亮度，从而减少反光涂层92反射光所造成的曝光过量，再对图像进行灰度处理，让图像只包含黑白灰三种色值。

③亮度识别单元42通过捕捉框421自动框选RGB数值最大区域，即反光涂层92部位的白色区域，亮度识别单元42再读取捕捉框421内边缘处的RGB数值，所得RGB数据值传输向字符转换单元43。

④字符转换单元43用内储存有“0”至“9”字符上反光涂层92在捕捉框421内边缘处的RGB数值与传输的RGB数值进行匹配，从而转换成字符信息。

⑤比较单元5将字符转换单元43的字符信息与数据存储单元3中的历史字符信息进行比较，并将结果传输向无线信号发送单元7，再通过无线信号发送单元7发送至服务器8，并将之前数据存储单元3中历史字符信息进行删除。

Claims (2)

1.亮度识别仪表监控装置，包括：成像装置（1）、成像控制单元（2）、数据存储单元（3）、字符识别单元（4）、比较单元（5）、控制单元（6）、无线信号发送单元（7）仪表测量装置（9）；

所述成像装置（1）包括：外壳（11）、数字相机（12）、LED灯（13），所述外壳（11）包裹仪表测量装置（9），所述数字相机（12）安装在外壳（11）上，所述LED灯（13）安装在外壳（11）上；

其特征在于：

所述仪表测量装置（9）上的显示窗（91）内“0”至“9”的字符上附着有反光涂层（92），所述反光涂层（92）分别附着在“0”至“9”字符的上端部，其中“0”至“9”字符上的反光涂层（92）反光强度各不相同；

所述成像控制单元（2）控制数字相机（12）和LED灯（13），让数字相机（12）周期性对显示窗（91）进行成像，并接收成像后数据；

所述数据存储单元（3）储存成像控制单元（2）发送来的图像数据，并储存字符识别单元（4）识别的字符信息；

所述字符识别单元（4）包括：图像处理单元（41）、亮度识别单元（42）、字符转换单元（43）；

所述图像处理单元（41）对数据存储单元（3）内的图像进行平滑、降低亮度、灰度处理；

所述亮度识别单元（42）对图像处理单元（41）处理后的图像，通过捕捉框（421）以图像中RGB数值最大区域为中心进行自动框选，所述亮度识别单元（42）读取捕捉框（421）框选范围内边缘处RGB数值；

所述字符转换单元（43）内储存有“0”至“9”字符上反光涂层（92）在捕捉框（421）内边缘处的RGB数值，所述亮度识别单元（42）在捕捉框（421）内边缘测得的RGB数值传输向字符转换单元（43），通过字符转换单元（43）内储存的多个RGB数值与传输来的RGB数值进行匹配并转换成字符信息；

所述比较单元（5）将字符转换单元（43）的字符信息与数据存储单元（3）中的历史字符信息进行比较，并将比较结果传输向无线信号发送单元（7），所述无线信号发送单元（7）将比较结果发送服务器（8），并通过控制单元（6）将之前数据存储单元（3）中历史字符信息进行删除；

所述控制单元（6）控制成像控制单元（2）、数据存储单元（3）、字符识别单元（4）、比较单元（5）、无线信号发送单元（7）的运作。

2.一种仪表监控方法，其特征在于：应用于如权利要求1所述的亮度识别仪表监控装置，其包括以下步骤：

S1：成像控制单元（2）控制数字相机（12）LED灯（13）对显示窗（91）进行成像，而后把成像数据发往数据储存单元（3）内进行储存；

S2：图像处理单元（41）首先降低数据存储单元（3）内图像的亮度，再对图像进行灰度处理，让图像只包含黑白灰三种色值；

S3：亮度识别单元（42）通过捕捉框（421）自动框选RGB数值最大区域，即反光涂层（92）部位的白色区域，亮度识别单元（42）再读取捕捉框（421）内边缘处的RGB数值，所得RGB数据值传输向字符转换单元（43）；

S4：字符转换单元（43）用预先储存的“0”至“9”字符上反光涂层（92）在捕捉框（421）内边缘处的RGB数值与传输来的RGB数值进行匹配，从而转换成字符信息；

S5：比较单元（5）将字符转换单元（43）的字符信息与数据存储单元（3）中的历史字符信息进行比较，并将结果传输向无线信号发送单元（7），再通过无线信号发送单元（7）发送服务器（8），最后控制单元（6）将之前数据存储单元（3）中历史字符信息进行删除。

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