CN112001934A - 读取系统、移动体、读取方法以及存储介质 - Google Patents

读取系统、移动体、读取方法以及存储介质 Download PDF

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CN112001934A CN202010460531.4A CN202010460531A CN112001934A CN 112001934 A CN112001934 A CN 112001934A CN 202010460531 A CN202010460531 A CN 202010460531A CN 112001934 A CN112001934 A CN 112001934A
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Abstract

根据一个实施方式，读取系统具备第一提取部和读取部。所述第一提取部从映现有计量仪器的图像中提取被第一轮廓包围的第一区域、和被位于比所述第一轮廓靠外侧的位置的第二轮廓包围的第二区域。所述读取部基于所述第一区域计算第一读数，并基于所述第二区域计算第二读数，并且基于所述第一区域计算与所述第一读数有关的第一得分，并基于所述第二区域计算与所述第二读数有关的第二得分。

Description

读取系统、移动体、读取方法以及存储介质
技术领域
本发明的实施方式一般涉及读取系统、移动体、读取方法以及存储介质。
背景技术
有读取由计量仪器所示出的值(读数)的系统。对于该读取系统，要求提高所读取的读数的可靠性。
发明内容
根据一个实施方式，读取系统具备：第一提取部和读取部。所述第一提取部从映现有计量仪器的图像中提取被第一轮廓包围的第一区域和被位于比所述第一轮廓靠外侧的位置的第二轮廓包围的第二区域。所述读取部基于所述第一区域计算第一读数，基于所述第二区域计算第二读数，并且基于所述第一区域计算与所述第一读数有关的第一得分，并基于所述第二区域计算与所述第二读数有关的第二得分。
根据本发明的实施方式，能够提高从计量仪器读取的读数的可靠性。
附图说明
图1是表示第一实施方式的读取系统的构成的框图。
图2是例示计量仪器的示意图。
图3是用于说明第一实施方式的读取系统的处理的图。
图4是用于说明第一实施方式的读取系统的处理的图。
图5是用于说明第一实施方式的读取系统的处理的图。
图6是用于说明第一实施方式的读取系统的处理的图。
图7是用于说明第一实施方式的读取系统的处理的图。
图8是表示第一实施方式的读取系统的处理的流程图。
图9是表示第二实施方式的读取系统的构成的框图。
图10是表示第三实施方式的读取系统的构成的框图。
图11是说明第三实施方式的读取系统的动作的示意图。
具体实施方式
根据一个实施方式，读取系统具备：第一提取部和读取部。所述第一提取部从映现有计量仪器的图像中提取被第一轮廓包围的第一区域和被位于比所述第一轮廓靠外侧的位置的第二轮廓包围的第二区域。所述读取部基于所述第一区域计算第一读数，基于所述第二区域计算第二读数，并且基于所述第一区域计算与所述第一读数有关的第一得分，并基于所述第二区域计算与所述第二读数有关的第二得分。
根据本发明的实施方式，能够提高从计量仪器读取的读数的可靠性。
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。
(第一实施方式)
图1是表示第一实施方式的读取系统的功能构成的框图。
图2的(a)至图2的(d)是例示计量仪器的示意图。
图3的(a)、图3的(b)、图4的(a)至图4的(c)、图5的(a)、图5的(b)、图6及图7的(a)至图7的(d)是用于说明第一实施方式的读取系统的处理的图。
读取系统1在从包括计量仪器的图像中读取由计量仪器表示的值(读数)时使用。对象的计量仪器的种类是任意的。例如，读取系统1用于图2的(a)及图2的(b)所示的圆形计量仪器M1及M2的读数的读取。圆形计量仪器包括：以某点为中心旋转的指针In、记载于其中心点的周围多个刻度Sc、以及与多个刻度Sc的至少一部分对应地记载的数字Nu。刻度Sc排列成圆状或圆弧状。在圆形计量仪器中，指针In或者刻度Sc中的任一个沿着刻度Sc的排列方向旋转，指针In指向特定的刻度Sc，从而示出值。
读取系统1也可以用于如图2的(c)所示的纵型计量仪器M3或图2的(d)所示的横型计量仪器M4中的读数的读取。纵型计量仪器以及横型计量仪器包括：指针In、在一个方向上排列的多个刻度Sc、以及与多个刻度Sc的至少一部分对应地记载的数字Nu。在纵型计量仪器以及横型计量仪器中，指针In或者刻度Sc中的任一个沿着刻度Sc的排列方向移动，指针In指向特定的刻度Sc，从而示出值。
如图1所示，第一实施方式的读取系统1具备处理装置10。处理装置10包括：受理部11、第一提取部12、校正部13、第二提取部14、读取部15以及输出部16。
例如，外部的摄像装置拍摄计量仪器，取得静止的图像。摄像装置将映现有计量仪器的图像发送至处理装置10。或者，摄像装置也可以在存储装置20中存储图像。处理装置10访问存储装置20，取得图像。也可以通过摄像装置拍摄动态图像。例如，摄像装置从该动态图像中切出静态图像并发送至处理装置10或存储装置20。拍摄得到的图像中也可以映现有计量仪器以外的图像。
受理部11受理输入到处理装置10的图像。受理部11将该图像输出至第一提取部12。图3的(a)是输入到处理装置10的图像的一个例子。
第一提取部12从所输入的图像中提取包括计量仪器的刻度、数字以及指针的区域。作为具体的一个例子，第一提取部12具有轮廓提取部12a、轮廓选定部12b以及判定部12c。
轮廓提取部12a例如基于输入图像中的明亮度差或亮度差，提取输入图像中包括的轮廓(边缘)。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之后进行二值化，从该二值图像中提取轮廓。
轮廓选定部12b从提取出的多个轮廓中选定一部分轮廓。例如，轮廓选定部12b针对被各轮廓包围的区域，将某一方向的最大长度和面积分别与预先设定的阈值进行比较。轮廓选定部12b选定最大长度及面积分别超过阈值的区域。由此，排除面积过小的区域、与计量仪器形状大不相同的区域等。例如，从图3的(a)所示的输入图像中提取多个轮廓，从该多个轮廓中选定图3的(b)所示的轮廓e1和e2。
判定部12c判定所选定的区域的轮廓与计量仪器的哪个轮廓对应。例如，在图2的(a)至图2的(d)所示的计量仪器中，存在包围显示盘的内侧的轮廓E1和比轮廓E1靠外侧的轮廓E2。判定部12c根据所选定的轮廓，判定与轮廓E1对应的第一轮廓和与轮廓E2对应的第二轮廓。
例如，如图4的(a)所示，判定部12c对所选定的各轮廓e设定2个区域r1以及r2。区域r1位于轮廓e的内侧。区域r2位于轮廓e的外侧。区域r1以及r2的形状能够根据读取对象的计量仪器而适当变更。作为一个例子，区域r1和区域r2沿着轮廓e设定。各区域的宽度w1以及w2根据轮廓e的大小来决定。例如，宽度w1相对于轮廓e的大小的比例和宽度w2相对于轮廓e的大小的比例预先存储于存储装置20。
判定部12c针对各轮廓e判定区域r1的亮度与区域r2的亮度的关系。例如，判定部12c判定区域r1中的亮度的平均值和区域r2的亮度的平均值中的哪一个平均值大。在区域r1与区域r2的面积相等时，判定部12c也可以判定区域r1中的亮度的合计值与区域r2的亮度的合计值中的哪一个合计值大。
在存储装置20中，关于读取对象的计量仪器，存储有位于轮廓E1的内侧的区域的亮度与位于轮廓E1的外侧的区域的亮度之间的第一关系。另外，在存储装置20中存储有位于轮廓E2的内侧的区域的亮度与位于轮廓E2的外侧的区域的亮度之间的第二关系。判定部12c将关于各轮廓e的亮度的关系与存储于存储装置20的亮度的关系进行比较。判定部12c将亮度的关系与第一关系一致的轮廓e判定为第一轮廓。判定部12c将亮度的关系与第二关系一致的其他的轮廓e判定为第二轮廓。
典型地，计量仪器的显示盘的背景是明亮的颜色(例如，白色)。计量仪器的外缘是比显示盘更暗的颜色。安装有计量仪器的墙壁等是比计量仪器的外缘明亮的颜色。在该情况下，第一关系如图4的(b)所示，被设定为位于轮廓E1的内侧的区域R1的亮度高于位于轮廓E1的外侧的区域R2的亮度。第二关系如图4的(c)所示，被设定为位于轮廓E2的内侧的区域R3的亮度低于位于轮廓E2的外侧的区域R4的亮度。
此外，轮廓E1以及E2也可以是显示盘的轮廓以及计量仪器的轮廓以外的轮廓。例如，根据计量仪器的各部分的颜色、形状或反射率的差异，图像处理的结果有可能提取出显示盘以及计量仪器以外的轮廓。也可以将该提取出的轮廓作为与计量仪器对应的轮廓使用。在该情况下，在存储装置20中存储位于该轮廓的内侧的区域的亮度与位于该轮廓的外侧的区域的亮度之间的关系。
例如在图3的(a)所示的计量仪器中，存在显示盘的轮廓E1和计量仪器的轮廓E2。另一方面，作为基于图像处理的轮廓提取的结果，如图3的(b)所示，在与轮廓E1对应的轮廓e0和与轮廓E2对应的轮廓e2之间，提取到出廓e1。该轮廓e1起因于计量仪器的外缘的形状而被提取。图3的(a)所示的计量仪器的外缘OP带有圆角，在外缘的内侧和外缘的外侧，光的反射量不同。其结果，在外缘OP的大致中心处提取轮廓e1。也可以将轮廓e1作为与计量仪器对应的第一轮廓使用，执行以下的处理。
判定部12c从输入图像中提取被满足第一关系的第一轮廓包围的第一区域和被满足第二关系的第二轮廓包围的第二区域。作为一个例子，第一区域包括计量仪器的显示盘。第二区域包括计量仪器的显示盘以及外缘。
校正部13对第一区域及第二区域分别进行适当的射影变换。典型地，计量仪器的轮廓或计量仪器的显示盘的轮廓为圆形或四边形。在第一轮廓或第二轮廓为梯形或平行四边形等时，校正部13对第一区域或第二区域进行射影变换，以使第一轮廓或第二轮廓成为长方形。在第一轮廓或第二轮廓为椭圆形或卵形时，校正部13对第一区域或第二区域进行射影变换，以使第一轮廓或第二轮廓成为圆形。通过射影变换来校正第一区域或第二区域的畸变。校正部13将校正后的第一区域及第二区域向第二提取部14输出。
第二提取部14从第一区域中提取第一刻度区域及第一数字区域。另外，第二提取部14从第二区域中提取第二刻度区域及第二数字区域。例如，第一刻度区域及第一数字区域各自的位置以及大小基于第一区域而被决定。第二刻度区域及第二数字区域各自的位置以及大小基于第二区域而被决定。第一刻度区域及第一数字区域相对于第一区域的关系和第二刻度区域及第二数字区域相对于第二区域的关系预先存储于存储装置20。第二提取部14将第一刻度区域、第一数字区域、第二刻度区域及第二数字区域向读取部15输出。
读取部15基于第一区域计算第一读数，并基于第二区域计算第二读数。并且，读取部15基于第一区域计算与第一读数有关的第一得分，并基于第二区域计算与第二读数有关的第二得分。
具体而言，读取部15包括识别部15a、刻度接合部15b、读数计算部15c、得分计算部15d、以及读数选定部15e。
识别部15a根据刻度区域中的亮度差，识别显示盘所记载的多个刻度。识别部15a在数字区域中识别显示盘所记载的多个数字。例如，识别部15a从显示盘一个一个地切出数字，并对所切出的数字和预先登记的数字进行对照，确定数字。另外，识别部15a根据数字区域中的亮度的分布来识别指针的位置以及角度。识别部15a也可以根据数字区域以及刻度区域中的亮度的分布来识别指针的位置以及角度。识别部15a还可以识别指针的形状。
在读取对象的计量仪器是圆形的情况下，识别部15a也可以对刻度区域及数字区域进行极坐标变换。例如，识别部15a从极坐标变换后的刻度区域及数字区域在识别刻度以及指针，从未被进行极坐标变换的数字区域识别数字。
图5的(a)表示基于第一轮廓e1而设定的第一刻度区域Sr1及第一数字区域Nr1。例如，如图5的(a)所示，基于第一刻度区域Sr1及第一数字区域Nr1，识别多个刻度Sc1(第一刻度组)和指针In1(第一指针)。进而，基于第一数字区域Nr1，识别多个数字(第一数字组)。
图5的(b)表示基于第二轮廓e2设定的第二刻度区域Sr2及第二数字区域Nr2。例如，如图5的(b)所示，基于第二刻度区域Sr2及第二数字区域Nr2，识别多个刻度Sc2的(第二刻度组)及指针In2的(第二指针)。进而，基于第二数字区域Nr2识别多个数字(第二数字组)。
在该例中，各刻度区域及各数字区域的位置及大小是基于所提取的轮廓而设定的。因此，如图5的(b)所示，基于1个轮廓而设定的刻度区域以及数字区域有时也从实际记载了刻度以及数字的区域偏离。另外，其结果，如图5的(b)所示，有时指针的位置或角度也被识别为与实际的指针的位置或角度不同。但是，在该情况下，也能够如后所述那样、基于根据其他轮廓而设定的刻度区域以及数字区域，来读取更准确的读数。
识别部15a将基于第一区域及第二区域的每一个而识别出的刻度组、数字组以及指针向刻度接合部15b输出。
如图6所示，刻度接合部15b保存将各刻度Sc延长而得到的直线SL与基准线G之间的角度作为各刻度的位置信息。刻度接合部15b决定与识别出的数字对应的刻度Sc。
读数计算部15c针对第一区域及第二区域的每一个，根据各刻度的角度、刻度和数字的对应信息以及指针的角度，计算计量仪器的读数。由此，计算出基于第一区域的第一读数和基于第二区域的第二读数。
得分计算部15d计算与第一读数有关的第一得分及与第二读数有关的第二得分。第一得分及第二得分分别表示第一读数及第二读数是怎样程度的概率。例如，得分计算部15d使用第一刻度组、第一数字组或者第一指针来计算第一得分。得分计算部15d使用第二刻度组、第二数字组或者第二指针来计算第二得分。
以下，说明图像良好、读数被正确读取的可能性越高，得分计算得越高的例子。得分越高，表示所读取的读数的可靠性越高。所谓图像良好，是指例如图像的分辨率充分高、在计量仪器上的附着物少、由于计量仪器中的光的反射少等而轮廓清晰的状态。不限于该例子，字符图像越良好，得分也可以被计算得越低。在此情况下，得分越低，表示所读取的读数的可靠性越高。
使用刻度组的得分的计算方法如下。
图7的(a)表示刻度区域Sr和所识别的刻度Sc。在该例中，多个刻度Sc在第一方向D1上排列，各刻度Sc沿着第二方向D2。图7的(a)所示的图像也可以是通过极坐标变换而得到的图像。在该情况下，第一方向D1对应于周向，第二方向D2对应于径向。
得分计算部15d计算刻度Sc彼此的间隔的偏差或者刻度Sc的第二方向D2上的长度的偏差。得分计算部15d的偏差越小，则将得分计算得越高。
也可以将实际的计量仪器所记载的刻度的数量预先存储于存储装置20。得分计算部15d将在刻度区域Sr中识别出的刻度Sc的数与存储在存储装置20中的刻度的数进行比较。识别出的刻度Sc的数与所存储的刻度的数之差越小，则得分计算部15d将得分计算得越高。
也可以将与实际的计量仪器的刻度对应的图像预先存储于存储装置20。图7的(b)是存储于存储装置20中的图像的一个例子。得分计算部15d执行刻度的识别结果与图像之间的模式匹配。吻合率越高，得分计算部15d将得分计算得越高。
得分计算部15d也可以将基于这些刻度组的得分的计算方法的两个以上组合来计算得分。
使用数字组的得分的计算方法如下。
得分计算部15d参照由识别部15a识别出数字时的吻合率。得分计算单元15d基于吻合率计算得分。例如，得分计算部15d对显示盘所记载的多个数字各自的吻合率进行平均化，将该平均值作为得分。
使用指针的得分的计算方法如下。
表示实际的指针的形状的图像被预先存储在存储装置20中。例如，图7的(c)表示识别出的指针In的形状。得分计算部15d执行识别出的指针In与存储于存储装置20的图像之间的模式匹配。吻合率越高，得分计算部15d将得分计算得越高。
或者，得分计算部15d以识别出的指针In为中心，如图7的(d)所示那样，设定2个区域Ra以及Rb。区域Ra和Rb在与指针In延伸的方向垂直的方向上排列。得分计算部15d对区域Ra中的亮度与区域Rb中的亮度进行比较。在识别出的指针In的角度与图像所示的实际的计量仪器的角度一致时，区域Ra中的亮度与区域Rb中的亮度之差较小。得分计算部15d差越小，则将得分计算得越高。
得分计算部15d也可以将基于上述的指针的两个计算方法组合来计算得分。
通过以上的方法，得分计算部15d计算第一得分及第二得分。得分计算部15d也可以使用刻度组、数字组以及指针中的2个以上来计算得分。例如，得分计算部15d也可以将基于刻度组的计算方法、基于数字组的计算方法以及基于指针的计算方法中的两个以上组合来计算得分。由此，能够提高得分的可靠性。
读数选定部15e基于第一得分及第二得分，选定第一读数及第二读数中的一方。例如，在精度良好地识别刻度组、数字组或指针时，得分值被计算得高。在该情况下，读数选定部15e选定第一得分及第二得分中较高的一方。读数选定部15e将与所选定的得分对应的读数选定为计量仪器的读数。
或者，关于第一得分及第二得分，也可以将条件预先存储于存储装置20。读数选定部15e将第一得分或第二得分与条件进行比较。例如，条件包括阈值。阈值可以预先由用户设定，也可以基于过去的得分的计算结果来设定。当识别精度较高时得分被计算得较高时，读数选定部15e将第一得分及第二得分中较高的一方与阈值进行比较。在更高的得分为阈值以下时，可以再次执行校正部13的处理。
校正部13将第一区域及第二区域分别在与前次的射影变换不同的条件下，再次进行射影变换。之后，基于再次射影变换后的第一区域及第二区域，计算第一读数、第二读数、第一得分及第二得分。由此，能够更高精度地读取计量仪器的读数。
例如，反复进行由校正部13进行的处理，直到第一得分或第二得分满足条件。或者，也可以将基于校正部13的处理反复进行规定次数，将得分最高的读数选定为计量仪器的读数。
或者，也可以代替基于校正部13的处理，在与此前不同的条件下再次执行基于轮廓提取部12a的轮廓的提取、基于轮廓选定部12b的轮廓的选定、或者基于第二提取部14的极坐标变换等。或者，除了这些处理中的至少任一个之外，基于校正部13的处理也可以在与此前不同的条件下再次执行。
读取部15将计量仪器的读数向输出部16发送。输出部16例如将基于读数的信息向外部的输出装置输出。例如，信息包括所读取的读数。信息也可以包括基于所读取的读数而计算出的结果。输出部16也可以基于读取到的多个读数，计算其他的值，并输出其计算结果。信息还可以包括读取时的时刻等。或者，输出部16也可以以CSV等规定的形式输出包括所读取的读数以及所读取的时刻等信息的文件。输出部16也可以使用FTP(File TransferProtocol：文件传输协议)等向外部的服务器发送数据。或者，输出部16也可以进行数据库通信，使用ODBC(Open Database Connectivity)等向外部的数据库服务器插入数据。
处理装置10例如包括由中央运算处理装置构成的处理电路。通过处理装置10，实现受理部11、第一提取部12、校正部13、第二提取部14、读取部15以及输出部16的各功能。这些功能也可以通过多个处理装置来实现。存储装置20例如具备硬盘驱动器(HDD)、网络连接硬盘(NAS)、嵌入用多媒体卡(eMMC)、固态驱动器(SSD)以及固态混合驱动器(SSHD)中的至少任一个。处理装置10和存储装置20通过有线或无线连接。或者，处理装置10和存储装置20也可以经由网络相互连接。
图8是表示第一实施方式的读取系统的处理的流程图。
如图8所示，受理部11受理所输入的图像(步骤S11)。轮廓提取部12a从输入图像中提取轮廓(步骤S12a)。轮廓选定部12b从提取出的多个轮廓中选定满足条件的一部分轮廓(步骤S12b)。判定部12c根据所选定的轮廓判定第一轮廓及第二轮廓(步骤S12c)。校正部13对由第一轮廓包围的第一区域和由第二轮廓包围的第二区域分别进行射影变换，进行校正(步骤S13)。第二提取部14从第一区域中提取第一刻度区域及第一数字区域，从第二区域提取第二刻度区域及第二数字区域(步骤S14)。
识别部15a从第一刻度区域及第一数字区域中识别第一刻度组、第一数字组及第一指针。识别部15a从第二刻度区域及第二数字区域中识别第二刻度组、第二数字组及第二指针(步骤S15a)。刻度接合部15b使第一刻度组所包括的多个刻度与第一数字组所包括的多个数字相对应。刻度接合部15b使第二刻度组所包括的多个刻度与第二数字组所包括的多个数字相对应(步骤S15b)。读数计算部15c计算基于第一区域的第一读数和基于第二区域的第二读数(步骤S15c)。得分计算部15d使用第一刻度组、第一数字组或者第一指针来计算第一得分。得分计算部15d使用第二刻度组、第二数字组或者第二指针来计算第二得分(步骤S15d)。读数选定部15e基于第一得分及第二得分，选定第一读数及第二读数中的一方。输出部16输出所选定的第一读数及第二读数中的一方(步骤S16)。
对第一实施方式的效果进行说明。
在读取计量仪器的读数时，考虑基于计量仪器所具有的特定的轮廓来提取刻度区域及数字区域的方法。如果能够高精度地检测该特定的轮廓，则能够使用该方法高精度地读取计量仪器的读数。但是，若在计量仪器上安装有其他部件、或者图像的分辨率低，则有可能无法正确地提取该特定的轮廓。此外，若光在计量仪器上反射、或在计量仪器上附着有污垢等，则有可能无法正确地提取特定的轮廓。例如，在图3的(a)以及图3的(b)所示的例子中，在计量仪器上连接有电缆，由于该电缆的影响，计量仪器的外侧的轮廓未被正确地提取。
针对该技术问题，在第一实施方式的读取系统1中，提取出一个计量仪器所包括的多个轮廓。然后，基于所提取的多个轮廓中的每一个来计算读数及得分。例如，通过基于计算出的得分来选定任一个读数，由此能够提高计量仪器的读数的读取精度。由此，能够提高读取系统1的可靠性。
或者，输出部16也可以输出所选定的第一读数及第二读数中的一方、与第一读数及第二读数中的上述一方有关的第一得分及第二得分中的一方。由此，用户能够掌握所选定的读数是什么程度的概率。例如，即使在输出了与通常不同的异常的读数时，用户也能够通过参照得分来确认该读数的概率。
输出部16也可以输出第一读数及第二读数中的至少一方、第一区域及第二区域中的至少一方。例如，输出部16输出所选定的第一读数及第二读数中的一方、以及得到第一读数及第二读数中的上述一方的第一区域及第二区域中的一方。通过输出作为所选定的读数的依据的图像，用户能够容易地掌握读数是否正确。
另外，在上述的例子中，通过读数选定部15e选定第一读数及第二读数中的一方。不限于该例子，第一实施方式的读取系统1也可以输出第一读数、第二读数、第一得分及第二得分。例如，用户参照第一得分及第二得分来决定采用第一读数及第二读数中的哪一个。通过输出第一得分及第二得分，从而能够由用户掌握各个读数是怎样的程度的概率。或者，用户也能够参照第一得分及第二得分，确认读取所使用的图像是否适当。例如，在第一得分及第二得分双方较低时，用户也可以变更计量仪器的配置、构成、摄像装置的拍摄条件等，以得到更适当的图像。
另外，根据第一实施方式的读取系统1，即使在由轮廓选定部12b仅选定一个轮廓时，也能够判定该轮廓与计量仪器的哪个轮廓对应。因此，能够针对被所选定的轮廓包围的区域，能够更适当地设定刻度区域以及数字区域。其结果，能够更高精度地读取计量仪器的读数。
在以上说明的例子中，对读取系统1计算2个读数(第一读数及第二读数)的例子进行了说明。不限于该例子，读取系统1也可以基于计量仪器的三个以上的轮廓来计算三个以上的读数。在该情况下，读取系统1算出与3个以上的读数分别有关的3个以上的得分。
(实施例)
对得分的计算方法的一个实施例进行说明。
得分计算部15d对由识别部15a识别出的刻度区域和预先存储的刻度区域的图像进行模式匹配。例如，所识别的刻度区域及刻度区域的图像用二值来表示。在二值图像中，刻度用白色表示，背景用黑色表示。得分计算部15d将识别出的刻度区域所包括的白色像素的数量相对于刻度区域的图像所包括的白色像素的数量的比例设为匹配率。得分计算部15d将匹配率设为基于刻度组的得分。
另外，得分计算部15d对识别部15a对各数字进行识别时的吻合率进行平均化，将该平均值作为基于数字组的得分。
得分计算部15d对由识别部15a识别出的指针和预先存储的指针的图像进行模式匹配。得分计算部15d将匹配率设为基于指针的得分。
得分计算部15d执行以下的计算。
S＝S1×W1+S2×W2+S3×W3
S1是基于刻度组计算出的得分。W1是针对得分S1的权重。S2是基于数字组计算出的得分。W2是针对得分S2的权重。S3是基于指针计算出的得分。W3是针对得分S3的权重。
得分计算部15d基于第一区域及第二区域的每一个计算出上述得分S，作为第一得分及第二得分。作为一个例子，权重W1设定为0.7。权重W2设定为0.5。权重W3设定为0.2。基于由图5的(a)所示的第一轮廓e1所包围的第一区域的第一得分是0.83。基于由图5的(b)所示的第二轮廓e2所包围的第二区域的第二得分是0.58。其结果，例如读数选定部15e选定与更高的第一得分对应的第一读数。
(第二实施方式)
图9是表示第二实施方式的读取系统的构成的框图。
第二实施方式的读取系统2还具备摄像装置30。摄像装置30对计量仪器进行拍摄，生成图像。摄像装置30将所生成的图像向处理装置10发送。或者，摄像装置30也可以将图像存储于存储装置20。处理装置10访问存储装置20，参照所存储的图像。在摄像装置30取得动态图像的情况下，摄像装置30从该动态图像中取出静态图像并发送至处理装置10。摄像装置30例如包括相机。
处理装置10将基于从映现有的图像读取到的数字的信息向输出装置40发送。输出装置40以用户能够识别的方式输出从处理装置10接收到的信息。输出装置40例如包括监视器、打印机、投影仪以及扬声器中的至少任一个。
处理装置10、存储装置20、摄像装置30以及输出装置40例如通过有线或无线相互连接。或者，它们也可以经由网络相互连接。或者，处理装置10、存储装置20、摄像装置30以及输出装置40中的至少两个以上也可以组装于一个装置。例如，处理装置10也可以与摄像装置30的图像处理部等一体地组装。
(第三实施方式)
图10是表示第三实施方式的另一读取系统的构成的框图。
第三实施方式的读取系统3还具备移动体50。移动体50在规定的区域内移动。在移动体50移动的区域内设有计量仪器。移动体50例如是无人输送车(AGV)。移动体50也可以是无人机等飞翔体。移动体50也可以是自主行走的机器人。移动体50也可以是以无人方式进行规定的作业的叉车、起重机等。
例如，处理装置10以及摄像装置30搭载于移动体50。处理装置10也可以与移动体50分开设置，经由网络与移动体50连接。当移动体50移动到能够拍摄计量仪器的位置时，摄像装置30拍摄计量仪器，生成图像。
在处理装置10的处理中，在判定为第一得分或第二得分不满足预先设定的条件时，也可以由摄像装置30再次拍摄计量仪器。摄像装置30在与上次拍摄时不同的条件下再次拍摄计量仪器。例如，摄像装置30变更曝光时间、光圈值或ISO感光度，再次拍摄计量仪器。拍摄的条件也可以包括移动体50的位置。即，也可以是移动体50动作，在与上次拍摄时不同的位置由摄像装置30拍摄计量仪器。
如图10所示，读取系统3还可以具备取得装置60。取得装置60搭载于移动体50。例如，与计量仪器对应地设置具有固有的识别信息的识别体。取得装置60取得识别体所具有的识别信息。
如图10所示，读取系统3还可以具备控制装置70。控制装置70控制移动体50。移动体50基于从控制装置70发送的指令，在规定的区域内移动。控制装置70既可以搭载于移动体50，也可以与移动体50分开设置。控制装置70例如包括由中央运算处理装置构成的处理电路。1个处理电路也可以作为处理装置10以及控制装置70双方而发挥功能。
例如，识别体是具有ID信息的射频(RF：radio frequency)标签。识别体发出包括ID信息的电磁场或电波。取得装置60接收从识别体发出的电磁场或电波，取得ID信息。
或者，识别体也可以是一维或二维的条形码。获取装置60是条形码读取器。取得装置60通过读取条形码，取得该条形码所具有的识别信息。
如图10所示，处理装置10还可以包括关联部17。例如，取得装置60在取得识别信息时向处理装置10发送。关联部17将发送来的识别信息与所读取的字符建立关联起来。建立关联的信息被存储在存储装置20中。
图11是说明第三实施方式的读取系统的动作的示意图。
例如，移动体50是沿着规定的轨道T移动的移动体。在移动体50上搭载有摄像装置30和取得装置60。处理装置10既可以搭载于移动体50，也可以与移动体50分开设置。轨道T以移动体50在计量仪器M11以及M12的前方通过的方式设置。
例如，移动体50沿着轨道T移动，当到达通过摄像装置30能够拍摄计量仪器M11或M12的位置时，减速或停止。例如，若移动体50减速或停止，则向摄像装置30发送拍摄的指令。或者，也可以从控制装置70向摄像装置30发送拍摄的指令。摄像装置30在接收到指令时，在移动体50减速或停止的期间，拍摄计量仪器M11或M12。
或者，移动体50以摄像装置30能够不晃动地拍摄计量仪器M11或者M12的程度的速度沿着轨道T移动。当到达通过摄像装置30能够拍摄计量仪器M11或者M12的位置时，从移动体50或者上述控制装置发送拍摄的指令。摄像装置30在接收到指令时，拍摄计量仪器M11或M12。摄像装置30在拍摄而生成图像时，向搭载于移动体50的或与移动体50分开设置的处理装置10发送图像。或者，摄像装置30也可以在移动体50的移动中拍摄动态图像。摄像装置30从拍摄到的动态图像中切出映现有计量仪器M11或M12的图像。摄像装置30将切出的图像向处理装置10发送。
在计量仪器M11附近设置有识别体ID1。在计量仪器M12附近设置有识别体ID2。例如，取得装置60在移动体50减速或停止的期间，取得识别体ID1或者ID2的识别信息。
例如，移动体50在计量仪器M11的前方移动。摄像装置30对计量仪器M11进行拍摄，生成图像。读取系统1从该图像读取计量仪器M11的读数。另外，取得装置60取得与计量仪器M11对应的识别体ID1的识别信息。读取系统1将计量仪器的读数与识别信息关联起来。
实施方式也可以包括以下的构成。
(构成1)
一种读取系统，具备：
第一提取部，从映现有计量仪器的图像中提取被第一轮廓包围的第一区域、和被位于比所述第一轮廓靠外侧的位置的第二轮廓包围的第二区域；以及
读取部，基于所述第一区域计算第一读数，并基于所述第二区域计算第二读数，并且基于所述第一区域计算与所述第一读数有关的第一得分，并基于所述第二区域计算与所述第二读数有关的第二得分。
(构成2)
根据构成1所述的读取系统，其中，所述读取部基于所述第一得分及所述第二得分，将所述第一读数及所述第二读数中的一方选定为所述计量仪器的读数。
(构成3)
根据构成2所述的读取系统，其中，还具备输出部，该输出部输出所述第一读数及所述第二读数中的所述一方、与所述第一读数及所述第二读数中的所述一方有关的所述第一得分及所述第二得分中的一方。
(构成4)
根据构成3所述的读取系统，其中，所述输出部还输出所述图像、所述第一区域或所述第二区域。
(构成5)
根据构成1至4中任一项所述的读取系统，其中，
所述处理装置还包括第二提取部，
所述第二提取部从所述第一区域提取第一刻度区域及第一数字区域，从所述第二区域提取第二刻度区域及第二数字区域，
所述读取部基于从所述第一刻度区域及所述第一数字区域识别出的第一刻度组、第一数字组及第一指针来计算所述第一读数，并根据从所述第二刻度区域及所述第二数字区域识别出的第二刻度组、第二数字组及第二指针来计算所述第二读数。
(构成6)
根据构成5所述的读取系统，其中，所述读取部基于所述第一刻度组、所述第一数字组及所述第一指针中的至少任一个来计算所述第一得分，并基于所述第二刻度组、所述第二数字组及所述第二指针中的至少任一个来计算所述第二得分。
(构成7)
根据构成1至6中任一项所述的读取系统，其中，
所述第一提取部，
从所述图像中检测多个轮廓，
针对所述多个轮廓的每一个，判定位于比所述轮廓靠内侧的位置的区域的亮度与位于比所述轮廓靠外侧的位置的区域的亮度之间的关系，
将所述关系处于预先设定的第一关系的所述多个轮廓中的一个判定为所述第一轮廓，将所述关系处于预先设定的第二关系的所述多个轮廓中的另一个判定为所述第二轮廓。
(构成8)
根据构成7所述的读取系统，其中，
还具备校正部，该校正部对所述第一区域和所述第二区域分别进行射影变换；
在所述第一得分或所述第二得分不满足预先设定的条件时，所述校正部在与上次的射影变换不同的条件下对所述第一区域及所述第二区域分别再次进行射影变换，
所述读取部基于再次射影变换后的所述第一区域及所述第二区域，计算所述第一读数、所述第二读数、所述第一得分及所述第二得分。
(构成9)
根据构成1至8中任一项所述的读取系统，其中，还具备摄像装置，该摄像装置拍摄所述计量仪器并取得所述图像。
(构成10)
根据构成9所述的读取系统，其中，还具备搭载了所述摄像装置的移动体。
(构成11)
根据构成9或10所述的读取系统，其中，所述摄像装置拍摄出映现有所述计量仪器的动态图像，并从所述动态图像中切出所述图像。
(构成12)
根据构成9或10所述的读取系统，其中，
在所述第一得分或所述第二得分不满足预先设定的条件时，所述摄像装置在与上次拍摄时不同的条件下拍摄所述计量仪器，再次取得所述计量仪器的图像，
所述读取部使用再次取得的所述图像，计算所述第一读数、所述第二读数、所述第一得分及所述第二得分。
通过使用以上说明的实施方式的读取系统、移动体以及读取方法，能够提高从计量仪器读取的读数的可靠性。同样地，通过使用用于使计算机(处理装置)作为受理部11、第一提取部12、校正部13、第二提取部14、读取部15、输出部16等进行动作的程序，能够提高从计量仪器读取的读数的可靠性。
上述各种数据的处理例如基于程序(软件)来执行。例如，计算机存储该程序，读出该程序，由此进行上述各种信息的处理。
上述的各种信息的处理，可以作为能够使计算机执行的程序，而记录在磁盘(软盘以及硬盘等)、光盘(CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD±R、DVD±RW等)、半导体存储器或其他记录介质中。
例如，记录在记录介质中的信息能够由计算机(或嵌入式系统)读出。在记录介质中，记录格式(存储格式)是任意的。例如，计算机从记录介质读出程序，并基于该程序使CPU执行在程序中记述的指示。在计算机中，程序的取得(或读出)也可以通过网络进行。
实施方式的处理装置以及控制装置包括一个或者多个装置(例如个人计算机等)。实施方式的处理装置以及控制装置也可以包括通过网络连接的多个装置。
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而提示的，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括含在发明的范围或主旨中，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，上述的各实施方式能够相互组合而实施。

Claims (23)

1.一种读取系统，具备：
第一提取部，从映现有计量仪器的图像中提取被第一轮廓包围的第一区域、和被位于比所述第一轮廓靠外侧的位置的第二轮廓包围的第二区域；以及
读取部，基于所述第一区域计算第一读数，并基于所述第二区域计算第二读数，并且基于所述第一区域计算与所述第一读数有关的第一得分，并基于所述第二区域计算与所述第二读数有关的第二得分。
2.根据权利要求1所述的读取系统，其中，
所述读取部基于所述第一得分及所述第二得分，将所述第一读数及所述第二读数中的一方选定为所述计量仪器的读数。
3.根据权利要求2所述的读取系统，其中，
还具备输出部，该输出部输出所述第一读数及所述第二读数中的所述一方、与所述第一读数及所述第二读数中的所述一方有关的所述第一得分及所述第二得分中的一方。
4.根据权利要求3所述的读取系统，其中，
所述输出部还输出所述图像、所述第一区域或所述第二区域。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的读取系统，其中，
还包括第二提取部，
所述第二提取部从所述第一区域提取第一刻度区域及第一数字区域，从所述第二区域提取第二刻度区域及第二数字区域，
所述读取部基于从所述第一刻度区域及所述第一数字区域识别出的第一刻度组、第一数字组及第一指针来计算所述第一读数，并根据从所述第二刻度区域及所述第二数字区域识别出的第二刻度组、第二数字组及第二指针来计算所述第二读数。
6.根据权利要求5所述的读取系统，其中，
所述读取部基于所述第一刻度组、所述第一数字组及所述第一指针中的至少任一个来计算所述第一得分，并基于所述第二刻度组、所述第二数字组及所述第二指针中的至少任一个来计算所述第二得分。
7.根据权利要求1至4中的任一项所述的读取系统，其中，
所述第一提取部，
从所述图像中检测多个轮廓，
针对所述多个轮廓的每一个，判定位于比所述轮廓靠内侧的位置的区域的亮度与位于比所述轮廓靠外侧的位置的区域的亮度之间的关系，
将所述关系处于预先设定的第一关系的所述多个轮廓中的一个判定为所述第一轮廓，将所述关系处于预先设定的第二关系的所述多个轮廓中的另一个判定为所述第二轮廓。
8.根据权利要求7所述的读取系统，其中，
还具备校正部，该校正部对所述第一区域和所述第二区域分别进行射影变换；
在所述第一得分或所述第二得分不满足预先设定的条件时，所述校正部在与上次的射影变换不同的条件下对所述第一区域及所述第二区域分别再次进行射影变换，
所述读取部基于再次射影变换后的所述第一区域及所述第二区域，计算所述第一读数、所述第二读数、所述第一得分及所述第二得分。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的读取系统，其中，
还具备摄像装置，该摄像装置拍摄所述计量仪器并取得所述图像。
10.根据权利要求9所述的读取系统，其中，
还具备搭载了所述摄像装置的移动体。
11.根据权利要求9所述的读取系统，其中，
所述摄像装置拍摄出映现有所述计量仪器的动态图像，并从所述动态图像中切出所述图像。
12.根据权利要求9所述的读取系统，其中，
在所述第一得分或所述第二得分不满足预先设定的条件时，所述摄像装置在与上次拍摄时不同的条件下拍摄所述计量仪器，再次取得所述计量仪器的图像，
所述读取部使用再次取得的所述图像，计算所述第一读数、所述第二读数、所述第一得分及所述第二得分。
13.一种移动体，具备：
摄像装置，拍摄计量仪器，取得图像；
第一提取部，从所述图像中提取被第一轮廓包围的第一区域、和被位于比所述第一轮廓靠外侧的位置的第二轮廓包围的第二区域；以及
读取部，基于所述第一区域计算第一读数，并基于所述第二区域计算第二读数，并且基于所述第一区域计算与所述第一读数有关的第一得分，并基于所述第二区域计算与所述第二读数有关的第二得分。
14.根据权利要求13所述的移动体，其中，
所述摄像装置拍摄出映现有所述计量仪器的动态图像，并从所述动态图像中切出所述图像。
15.一种读取方法，
从映现有计量仪器的图像中提取被第一轮廓包围的第一区域、和被位于比所述第一轮廓靠外侧的位置的第二轮廓包围的第二区域，
基于所述第一区域计算第一读数，并基于所述第二区域计算第二读数，并且基于所述第一区域计算与所述第一读数有关的第一得分，并基于所述第二区域计算与所述第二读数有关的第二得分。
16.根据权利要求13所述的读取方法，其中，
基于所述第一得分及所述第二得分，将所述第一读数及所述第二读数中的一方选定为所述计量仪器的读数。
17.根据权利要求15或16所述的读取方法，其中，
从所述第一区域提取第一刻度区域及第一数字区域，
从所述第二区域提取第二刻度区域及第二数字区域，
基于从所述第一刻度区域及所述第一数字区域识别出的第一刻度组、第一数字组及第一指针来计算所述第一读数，
基于从所述第二刻度区域及所述第二数字区域识别出的第二刻度组、第二数字组及第二指针来计算所述第二读数。
18.根据权利要求17所述的读取方法，其中，
基于所述第一刻度组、所述第一数字组及所述第一指针中的至少任一个来计算所述第一得分，
基于所述第二刻度组、所述第二数字组及所述第二指针中的至少任一个来计算所述第二得分。
19.根据权利要求15或16所述的读取方法，其中，
所述摄像装置拍摄出映现有所述计量仪器的动态图像，并从所述动态图像中切出所述图像。
20.一种存储介质，存储有使处理装置进行以下处理的程序：
从映现有计量仪器的图像中提取被第一轮廓包围的第一区域、和被位于比所述第一轮廓靠外侧的位置的第二轮廓包围的第二区域，
基于所述第一区域计算第一读数，并基于所述第二区域计算第二读数，并且基于所述第一区域计算与所述第一读数有关的第一得分，并基于所述第二区域计算与所述第二读数有关的第二得分。
21.根据权利要求20所述的存储介质，其中，
所述程序使所述处理装置进行以下处理：
基于所述第一得分及所述第二得分，将所述第一读数及所述第二读数中的一方选定为所述计量仪器的读数。
22.根据权利要求20所述的存储介质，其中，
所述程序使所述处理装置进行以下处理：
从所述第一区域提取第一刻度区域及第一数字区域，
从所述第二区域提取第二刻度区域及第二数字区域，
基于从所述第一刻度区域及所述第一数字区域识别出的第一刻度组、第一数字组及第一指针来计算所述第一读数，
基于从所述第二刻度区域及所述第二数字区域识别出的第二刻度组、第二数字组及第二指针来计算所述第二读数。
23.根据权利要求22所述的存储介质，其中，
所述程序使所述处理装置进行以下处理：
基于所述第一刻度组、所述第一数字组及所述第一指针中的至少任一个来计算所述第一得分，
基于所述第二刻度组、所述第二数字组及所述第二指针中的至少任一个来计算所述第二得分。
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