CN112640415A - 仪表读取装置、抄表系统和计算机程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供以精简的方法精度良好地读取模拟仪表指针的仪表读取装置、抄表系统和计算机程序。仪表读取装置包括：第一接受部，其接受信息，该信息表示对仪表的刻度盘拍摄的拍摄图像中的所述刻度盘的基准位置和与各数值相对应的所述刻度盘的多个主刻度的位置；第二接受部，其接受表示所述仪表的指针的形状和大小的信息；第一存储部，其将由第一接受部和第二接受部接受的信息与仪表或拍摄仪表的拍摄装置的识别信息相对应地存储；接收部，其接收对所述仪表的刻度盘新拍摄的拍摄图像；读取部，每次通过该接收部接收拍摄图像，所述读取部都根据所述第一存储部中存储的信息对该拍摄图像读取所述仪表的指针指示的数值；和第二存储部，其将由该读取部读取的数值与所述识别信息相对应地存储。

Description

仪表读取装置、抄表系统和计算机程序

技术领域

本发明涉及读取模拟仪表的指针的仪表读取装置、使用了该仪表读取装置的抄表系统、以及计算机程序。

背景技术

一种IoT(Internet of Things)系统已经实现，该系统中，将通信机连接到设于工厂设备、农场等的测量仪表上，使测量仪表测量出的信息向服务器装置发送，远距离掌握安装有测量仪表的设备、农场的状态，通过服务器装置自动控制机器。

作为IoT系统中使用的测量仪表，常用的有数字温度计、湿度计、振动仪等用数字信号输出测定结果这种类型的数字传感器。因为容易使通信机发送表示测定结果的数值。与此相对，有不易将通过测量获得的信息转换为数字信号的机械式测量仪表。例如使用了波登管、隔膜、波纹管的压力计，使用了浮球的水位计等。这些机械式测量仪表是目视确认刻度盘这种类型的测量仪表，不输出模拟信号。为了将这些测量仪表测量的信息用于IoT系统中，提出了将负责人目视确认出来的刻度盘上的指针用照相机拍摄来读取测量值的方法。

专利文献1中提出了一种方法，对于单针旋转式的模拟仪表，使用对指针指向已知刻度的状态下的刻度盘进行拍摄所得的基准图像，通过指针活动范围上的亮度值分析读取测量值。专利文献1中，推定指针存在于亮度值最低、圆弧状刻度盘上的径向亮度值变化少的部分，从与基准图像相关度高的部分读取测量值。

专利文献2中公开了一种技术，其通过图像识别确定对指针设定的亮度值的部分，因此要进行背景除去、噪声除去等。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-133560号公报

专利文献2：日本特开2002-188939号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1或专利文献2等现有的方法，在拍摄图像中的拍到指针的区域的亮度值比其它区域低这一前提下，从拍摄图像中提取了比规定值低的亮度值出现的部分。专利文献1中，使用预先拍摄指针得到的拍摄图像，与刻度盘的拍摄图像一起实施频率变换，确定相关度高的部分，但是，即便实施噪声除去也难以高精度地确定。在安装有测量仪表的场所，有时会受到来自工厂的窗户、其它机器的光等的影响，在刻度盘上映出不同于文字、污渍等的清晰的影子。在指针连续抖动的情况下，拍摄图像上拍到的指针的图像不清晰，有可能与清晰的影子等混同从而使检测有误。

本发明鉴于上述情况而作出，目的在于提供以精简的方法精度良好地读取模拟仪表指针的仪表读取装置、抄表系统和计算机程序。

用于解决课题的手段

本申请的一种仪表读取装置，包括：第一接受部，其接受信息，该信息表示对仪表的刻度盘拍摄的拍摄图像中所述刻度盘的基准位置和所述刻度盘上与各数值相对应的多个主刻度的位置；第二接受部，其接受表示所述仪表的指针的形状和大小的信息；第一存储部，其将由所述第一接受部和所述第二接受部接受的信息与所述仪表或拍摄仪表的拍摄装置的识别信息相对应地存储；接收部，其接收对所述仪表的刻度盘新拍摄的拍摄图像；读取部，每次通过该接收部接收拍摄图像，所述读取部都根据所述第一存储部中存储的刻度盘的基准位置、所述多个主刻度的位置、以及指针的形状和大小对该拍摄图像读取所述仪表的指针指示的数值；和第二存储部，其将由该读取部读取的数值与所述识别信息相对应地存储。

本申请的一种抄表系统，包括：用于安装于仪表的连接器；照相装置，其在通过该连接器对所述仪表定位的基板上具有拍摄部和无线通信部，通过所述无线通信部发送该拍摄部拍摄的拍摄图像；和权利要求1至5中任意一项所述的仪表读取装置，其对该照相装置发送的拍摄图像读取所述仪表的指针指示的位置。

本申请的一种计算机程序，使具有存储部的计算机执行下述处理：接受信息，该信息表示对仪表的刻度盘拍摄的拍摄图像中所述刻度盘的基准位置和所述刻度盘上与各数值相对应的多个主刻度的位置；接受表示所述仪表的指针的形状和大小的信息；将所接受的信息与所述仪表或拍摄仪表的拍摄装置的识别信息相对应地存储于所述存储部；接收对所述仪表的刻度盘新拍摄的拍摄图像；每次接收都根据所存储的刻度盘的基准位置、所述多个主刻度的位置、以及指针的形状和大小对所接收的拍摄图像读取所述仪表的指针指示的数值；将被读取的数值与所述识别信息相对应地存储于所述存储部。

本申请的一种计算机程序，使具有显示部和通信部的计算机执行下述处理：由所述通信部接收包括第一画面和第二画面的设定画面的画面信息，所述第一画面包括对仪表的刻度盘拍摄的拍摄图像，所述第一画面用于在该拍摄图像上接受对所述刻度盘的基准位置的选择操作，所述第二画面用于在所述拍摄图像上将对所述刻度盘的多个主刻度的位置的选择操作与对应的数值相对应地接受；根据所接收的画面信息在所述显示部显示所述设定画面，接受信息；将所接受的信息通过所述通信部发送。

本申请的一个发明，根据初始接受的刻度盘的基准位置、多个主刻度的位置、指针的形状和大小，执行后续的读取处理。读取处理中，对拍摄了仪表的刻度盘的拍摄图像在与刻度正交的方向上进行扫描，作成扫描图像。使用扫描图像和对指针图像进行同样操作得到的图像，求出表示扫描图像中拍到指针的可能性高低的似然分布。根据似然分布确定指针的位置，即刻度盘上指针指示的数值。

本申请的一个发明，在包括拍摄图像的画面上接受指针的基准位置、多个主刻度的位置、指针的形状和大小。负责人只要在首次一边视认拍摄图像一边进行基准位置、主刻度的多个位置、指针的形状和大小的设定操作即可。与通过复杂的图像分析处理确定主刻度的位置相比，精度有所提高。

本申请的一个发明，仪表读取装置不仅可以自动读取数值，还可以进行异常有无的判断。

本申请的一个发明，自动将被读取的数值作为历史信息存储，不仅能根据其数值个体判断是否安全，还能根据长期的变化判断是否有危险的征兆。通过连接器将照相装置安装于仪表，不仅能够基于照相装置实现高精度的仪表读取，还能扩充周边服务，由此，照相装置的便利性得到提升。

发明的效果

按照本申请的仪表读取装置、抄表系统和计算机程序，能够以精简的方法精度良好地自动读取模拟仪表的指针。能够省略目视判断模拟仪表异常的确认业务。也能容易地实现模拟仪表在IoT系统中的应用。

附图说明

图1是表示本实施方式中的抄表系统的概要的说明图。

图2A是照相装置的示意立体图。

图2B是照相装置的示意剖视图。

图3是表示抄表系统的结构的框图。

图4是表示设定信息的接受处理顺序的一例的流程图。

图5A是表示设定信息接受画面的一例的图。

图5B是表示设定信息接受画面的一例的图。

图6是表示设定信息接受画面的一例的图。

图7是表示设定信息接受画面的一例的图。

图8A是表示拍摄图像中的失真校正概要的图。

图8B是表示拍摄图像中的失真校正概要的图。

图9是表示服务器装置的读取处理顺序的一例的流程图。

图10是表示拍摄图像的内容例的示意图。

图11是表示对拍摄图像的扫描方法概要的图。

图12A是表示仪表刻度盘扫描图像的一例的示意图。

图12B是表示仪表刻度盘扫描图像的一例的示意图。

图13A是表示指针扫描图像的一例的示意图。

图13B是表示指针扫描图像的一例的示意图。

图14A是表示似然分布的图。

图14B是表示似然分布的图。

图15是表示对拍摄图像的扫描方法的其它例子概要的图。

图16是表示服务器装置的控制部执行的异常检测处理顺序的一例的流程图。

图17是表示服务器装置执行的第二异常检测处理顺序的一例的流程图。

具体实施方式

以下，对本申请的仪表读取装置和使用该装置的抄表系统基于表示其实施方式的附图具体进行说明。

图1是表示本实施方式中的抄表系统100的概要的说明图。抄表系统100包括多个照相装置1、网关装置2、服务器装置3和客户端装置4。

照相装置1对设于工厂内设备上的各个仪表M分别设置。网关装置2设置在工厂内，能够与多个照相装置1通信连接。照相装置1和网关装置2之间的通信连接例如通过近距离无线通信实现。照相装置1和网关装置2之间也可以构成为能通过有线的方式通信连接。

照相装置1将对仪表M的刻度盘拍摄的拍摄图像通过通信向网关装置2发送。网关装置2将由多个照相装置1分别发送的拍摄图像通过网络N向服务器装置3发送。

服务器装置3对由网关装置2发送的拍摄图像执行后述的处理，确定拍摄图像中拍到的1个或多个仪表M的指针位置表示的状态。除此之外，服务器装置3还发挥基于Web接受用于确定状态的设定信息的功能，并且发挥基于所确定的状态向设有仪表M的工厂的管理者发警报的功能。此外，关于服务器装置3，在本实施方式中，为了易于说明，将其作为1台服务器计算机进行说明，但也可以通过在1台服务器计算机上在逻辑上通过多个实例动作的虚拟服务器实现。另外，也可以用多个服务器计算机使功能或处理分散或重叠。

网络N包括公用网络N1和承运商网络N2。公用网络N1是所谓的互联网。承运商网络N2是通讯业者提供的网络，其实现基于下一代或再下一代高速移动通信标准等标准的无线通信。公用网络N1包括接入点AP。承运商网络N2包括基站BS。网关装置2能够通过接入点AP或基站BS在与公用网络N1连接的服务器装置3之间收发信息。

安装在工厂内设备上的多种仪表中，具有数字输出功能的仪表向例如工厂内的主控台等控制装置输出测定结果，易于由控制装置判断测量对象的状态有无异常等。与此相对，作为不具有数字输出功能的仪表M，以往是工厂管理负责人通过目视确认有无异常，或者，在负责人不能进入的场所，用照相机拍摄仪表刻度盘，负责人远距离对其确认来判断有无异常。例如，作为隔膜式压力计的仪表M，负责人一天里多次通过目视确认是否未达到异常高压等，从而判断工厂内设备有无异常。

本实施方式中，对不具有数字输出功能的仪表M安装照相装置1，通过基于照相装置1所拍摄的拍摄图像的、服务器装置3的作为仪表读取装置的功能，实现确定仪表M正在测量的状态的抄表系统100。通过以下所示的处理内容，服务器装置3能够高精度地确定仪表M的指针所指的状态。由此，通过对现有的模拟型仪表M设置照相装置1并在工厂内设置网关装置2这样容易的顺序，使得负责人一天数次的目视操作得以省略。

图2A和图2B是照相装置1的示意图。图2A是示意立体图，图2B是示意剖视图。照相装置1通过在从基板10伸出的长条状伸出基板10f的一个面上设置拍摄部11和光源12、在基板10上实装通信部13和控制部14并连接电池盒16而构成。根据设置场所，有时不需要光源12，所以光源12优选能够拆卸的。照相装置1安装成伸出基板10f的实装有拍摄部11的面朝着仪表M的刻度盘视认用视窗。照相装置1通过连接器17相对于仪表M被定位。连接器17具有透明树脂制的罩15和固定在该罩15的一端的连接器17的本体，该罩15呈比仪表M的外径大的圆形状。在连接器17的本体上，与电池盒16一起固定基板10，罩15罩在仪表M的视窗上，通过用未图示的安装螺钉或安装金属件进行固定，照相装置1相对于仪表M如图2B所示那样被定位。罩15是透明树脂制的，伸出基板10f呈长条状,实装有与仪表M的刻度盘对置的拍摄部11，伸出基板10f的大小在具有与拍摄部11的大小对应的宽度的程度即可，因此，在安装了照相装置1的状态下，仪表M也能被视认。当然，照相装置1和连接器17的结构不限于此。

拍摄部11包括可见光或红外光的拍摄元件和存储器等，根据控制部14的控制信号执行拍摄。光源12例如包括LED(Light Emitting Diode)，根据控制部14的控制信号在拍摄时照射白色光或红外光。光源12可以设定为根据环境照明点亮，如使用照度传感器，在环境照明足够亮的情况下不点亮等。通信部13实现与网关装置2的通信连接。通信部13包括例如Bluetooth(注册商标)、尤其是2.4GHz的BLE(Bluetooth Low Energy:蓝牙低能量)等近距离无线通信模块。

控制部14包括处理器和存储器，根据存储器中存储的程序和设定信息控制拍摄部11执行的拍摄、光源12的点亮和熄灭、以及通信部13的发送接收。存储器存储的设定信息中，有预先存储的用于识别照相装置1的识别信息，控制部14在通过通信部13发送拍摄图像时将存储器中存储的识别信息与之对应地发送。控制部14根据设定信息包含的周期、或按照来自网关装置2的指示用拍摄部11执行拍摄，读出拍摄部11的内置存储器中临时保存的拍摄图像，交给通信部13使其向网关装置2发送。

照相装置1除了拍摄部11以外还可以具有其它传感器。照相装置1例如也可以具有温度传感器、湿度传感器。照相装置1也可以具有取得与拍摄环境相关的信息的传感器，例如自身电池电压传感器、照度传感器等。控制部14能够使这些传感器测量出的信息包含在拍摄图像的元数据记述部分从通信部13与拍摄图像一起发送。

图3是表示抄表系统100的结构的框图。网关装置2使用被称为所谓IoT网关的装置，该装置包括协议不同的第一通信部22和第二通信部23。网关装置2包括控制部20和存储部21。控制部20使用CPU和时钟等根据预先存储的程序和设定信息进行将由照相装置1发送的拍摄图像向服务器装置3发送的处理。第一通信部22包括与照相装置1通信用的BLE等近距离无线通信模块。第二通信部23包括经由网络N包含的承运商网络N2实现通信的下一代移动通信标准用的通信模块。除此之外，网关装置2还可以包括以太网(注册商标)用的装置、无线LAN用的通信模块。

服务器装置3使用服务器计算机。服务器装置3包括控制部30、存储部31、和通信部32。控制部30是使用了CPU(Central Processing Unit)或GPU(Graphical ProcessingUnit)的处理器，包括内置的易失性存储器、时钟等。控制部30为了如后述那样执行图像处理优选使用GPU或另行使用显卡。控制部30基于存储部31中存储的服务器程序30P执行各处理，使通用服务器计算机实现特定的仪表读取装置的功能，即进行后述的与仪表M的拍摄图像相关的信息处理。

除了服务器程序30P，存储部31使用硬盘还存储控制部30参照的信息。存储部31将后述的对拍摄图像进行处理时控制部30参照的各仪表M的设定信息与仪表M的识别信息相对应地存储。存储部31中存储的服务器程序30P也可以是通过通信部32从外部取得并存储的。

通信部32包括网卡。控制部30能够通过通信部32经由网络N与客户端装置4之间发送接收信息。

客户端装置4包括控制部40、存储部41、显示部42、操作部43、声音输入输出部44和通信部45。控制部40包括CPU或GPU等处理器以及存储器等。控制部40也可以作为集成了处理器、存储器、存储部41和通信部45的一个硬件(SoC：System On a Chip)构成。控制部40根据存储部41存储的应用程序40P使通用的计算机实现本实施方式的抄表系统100中用户使用的客户端装置4的功能。

存储部41包括例如闪存等非易失性存储器。存储部41存储应用程序40P。应用程序40P包含Web浏览器功能即可。也可以使用存储部41中存储的通用的Web浏览器程序。存储部41存储控制部40参照的数据。应用程序40P可以是控制部40通过读取部(未图示)读出存储介质49中存储的应用程序49P并安装在存储部41的程序。应用程序40P也可以是控制部40通过通信部45接收任意服务器装置通过网络N分发的应用程序(未图示)并安装在存储部41的程序。

显示部42包含液晶面板或有机EL显示器等显示器装置。操作部43是接受用户操作的接口，包括物理按钮、显示器内置的触摸面板装置。操作部43能够通过物理按钮或触摸面板接受在显示部42显示的画面上的操作。

声音输入输出部44包括扬声器和麦克风等。声音输入输出部44包括声音识别部，能够通过麦克风从输入声音识别操作内容接受操作。

通信部45是通过网络N实现与服务器装置3之间的信息收发的无线通信模块。通信部45可以使用网卡以有线的方式进行网络N上的通信。

说明这样构成的抄表系统100中的仪表M的抄表方法。本实施方式中，网关装置2预先在存储部21中存储有能通信连接的照相装置1的装置识别信息。装置识别信息例如可以是MAC地址，也可以是预先赋予照相装置1并被存储的信息。存储部21中也可以还存储有网关装置2自身的网关识别信息。网关装置2也可以通过照相装置1用的第一通信部22对多个照相装置1建立配对来进行通信连接。网关装置2的控制部20与存储部21中存储的装置识别信息对应地依次指示多个照相装置1执行拍摄和发送拍摄图像。

各个照相装置1在收到来自网关装置2的指示时使光源12点亮，通过拍摄部11执行拍摄，并使光源12熄灭，将拍摄图像从通信部13向网关装置2发送。控制部14也可以在内置存储器中预先存储有装置识别信息的情况下将其与拍摄图像一起发送。

网关装置2的控制部20每次通过第一通信部22接收来自照相装置1的拍摄图像，都与对应的装置识别信息相对应地将拍摄图像从第二通信部23发送到服务器装置3。控制部20也可以使用内置存储器蓄积拍摄图像。在第二通信部23难以发送的情况下进行蓄积，在能通信了的时刻发送即可。

网关装置2的控制部20对可通信连接的一个或多个照相装置1巡回地重复以上拍摄指示、拍摄图像的接收和发送的处理。网关装置2例如能与最多20台照相装置1通信连接。当一次从拍摄指示到向服务器装置3发送需要10秒-20秒时，各照相装置1上4分钟-6分钟执行一次拍摄。

服务器装置3中，每次从网关装置2发送拍摄图像，都与装置识别信息对应地，对各个仪表M通过后述的处理由仪表M的刻度盘确定指针位置，确定指针指示的刻度对应的数值。控制部30按仪表M与装置识别信息相对应地接受确定指针位置以及确定数值时使用的设定信息。另外，在拍摄图像附加了气温、湿度、电池电压等与拍摄环境相关的信息时，也可以将这些信息与确定出的数值相对应，以在后述的处理(图16或图17)中使用。设定信息的接受基于客户端装置4的应用程序40P或Web浏览器程序执行。

图4是表示设定信息接受处理顺序的一例的流程图。当工厂管理负责人利用客户端装置4的Web浏览器功能使用账号信息登录到抄表系统100的服务时，服务器装置3的控制部30在服务器装置3提供的Web服务内开始以下处理。

控制部30接受对照相装置1的装置识别信息的选择或输入，该照相装置1与作为设定对象的仪表M对应(步骤S101)。控制部30将接受的装置识别信息与登录中的账号信息相对应地存储(步骤S102)。控制部30读出与所接受的装置识别信息相对应地存储在存储部31中的拍摄图像(步骤S103)。

在步骤S103中，在与所接受的装置识别信息相对应的拍摄图像尚未存储到存储部31中的情况下，也可以从服务器装置3经网关装置2向装置识别信息对应的照相装置1发送测试用的拍摄指示。

控制部30将包含设定信息接受画面的画面信息向客户端装置4发送，该设定信息接受画面包括所读出的拍摄图像(步骤S104)。控制部30在设定信息接受画面上通过客户端装置4的操作部43按仪表M接受在该画面包括的拍摄图像上进行的、对指针支点位置、多个主刻度的位置以及指针的形状和针色的输入或选择(步骤S105)。步骤S105中，控制部30也可以在设定信息接受画面上使拍摄图像处于预览框中的同时接受照相机画角设定、失真校正设定。

控制部30将步骤S105中接受的指针支点位置和主刻度位置的拍摄图像上的坐标与装置识别信息和仪表M的仪表识别信息相对应地存储于存储部31(步骤S106)。仪表识别信息可以是表示仪表M的名称、仪表M的设置场所的信息、号码、或记号等。仪表识别信息只要能与装置识别信息组合来区别其它仪表M的仪表识别信息即可，例如，装置识别信息是MAC地址的话，就能通过MAC地址与序列号的组合进行识别。仪表识别信息在一个拍摄图像中拍摄了作为监视对象的多个仪表M的情况下是必须的，但在一个拍摄图像中拍摄了1个作为对象的仪表M的情况下也可以不使用。

控制部30按仪表M算出各个相邻的主刻度间的、以指针支点位置坐标为中心、以距多个主刻度的位置的距离为半径的圆弧的角度，与装置识别信息和仪表识别信息分别对应地存储于存储部31(步骤S107)。步骤S107在后面详述。

控制部30按仪表M将在拍摄图像上于步骤S105中接受的以指针支点位置为基准的距针尖端位置的距离、尖端部的粗细、根部的粗细与装置识别信息和仪表M的仪表识别信息相对应地存储于存储部31(步骤S108)。步骤S108也会在后面详述。控制部30将所接受的指针的针色与装置识别信息和仪表M的仪表识别信息相对应地存储于存储部31(步骤S109)，结束设定处理流程。

图5至图7是表示设定信息接受画面的一例的图。图5A和图5B表示客户端装置4的显示部42上显示的设定信息接受画面420中的、接受指针支点位置的第一画面421。图5A表示接受指针支点位置时的第一画面421，图5B表示指针支点位置被接受后的第一画面421。

如图5A和图5B所示，第一画面421包括预览画面422，预览画面422包括对仪表M的刻度盘拍摄的拍摄图像。如图5A所示，第一画面421显示了负责人通过客户端装置4的操作部43操作的指示标431。负责人目视确认预览画面422包括的拍摄图像中的指针支点位置，将指示标431置于其上进行指针支点位置的选择操作。由此，如图5B所示，支点标记423被绘制在进行了选择操作时的指示标431放置的位置。而且，在第一画面421上显示坐标(X，Y)，该坐标(X，Y)表示进行了指针支点位置选择操作时的指示标431在拍摄图像上的位置。

如图5A和图5B所示，第一画面421中包括用于进到接下来的第二画面的按钮接口432。图5A中，因为对指针支点位置的接受未完成，所以按钮接口432是无效的，处于不能选择的状态。图5B中，由于通过选择操作完成了在第一画面421上接受指针支点位置，所以按钮接口432是有效的，处于能选择的状态。负责人当确认在自身目视确定的指针支点位置上绘制有支点标记423时，将指示标431放在按钮接口432上进行选择操作。由此，指针支点位置被接受。

图6表示设定信息接受画面420中的第二画面424,该第二画面424接受多个主刻度的位置。图6中示出了对主刻度的位置进行选择操作时的第二画面424。当图5B的按钮接口432被选择时，在设定信息接受画面420上显示第二画面424。

如图6所示，第二画面424中包括预览画面422，预览画面422包括对仪表M的刻度盘拍摄的拍摄图像。如图6所示，在接受主刻度的位置时，在第二画面424上也显示指示标431。负责人目视确认预览画面422包括的拍摄图像中与主刻度对应的位置，在其上放置指示标431进行主刻度的选择操作。每次进行选择操作，辅助线425都被绘制在进行了选择操作时的指示标431被放置的位置和支点标记423之间。图6中，辅助线425以虚线表示。选择操作以所设定的间隔(图6中为“2”)从0(零)刻度起按升序接受。每次选择操作，以所设定的间隔增加的刻度与坐标(X，Y)的组都作为主刻度的位置被接受，该坐标(X，Y)表示对该刻度进行了选择操作时的指示标431在拍摄图像上的位置。所接受的主刻度的位置的信息显示在第二画面424中的表426中。

第二画面424中也包括在完成接受后可选择的按钮接口433。负责人当确认对自身目视确定的多个主刻度的位置从支点标记423起正确地绘制了辅助线425时，将指示标431放在按钮接口433上进行选择操作。由此，多个主刻度的位置被接受。

图7是表示设定信息接受画面420中的接受指针的形状和大小、并接受针色的第三画面427。图7中示出了对指针形状进行选择操作时的第三画面427。当图6的按钮接口433被选择时，在设定信息接受画面420上显示第三画面427。

如图7所示，第三画面427中包括预览画面422，预览画面422包括对仪表M的刻度盘拍摄的拍摄图像。如图7所示，在接受指针的形状时，在第三画面427上也显示指示标431。服务器装置3中，在存储部31预先存储有作为指针形状的表示一般的轮廓的信息。负责人对第三画面427目视确认预览画面422中包括的拍摄图像中的指针，按照催促选择指针尖端的消息，将指示标431放在指针的尖端位置进行选择操作。在第三画面427中，在尖端位置被选择操作后，确定表示该尖端位置在拍摄图像上的位置的坐标，确定与已接受的指针支点位置间的距离、以及旋转角度。在第三画面427中，根据存储部31存储的指针的一般轮廓信息，使用所确定的距离和旋转角度绘制与指针的形状和大小对应的轮廓428。轮廓428能够通过在放置指示标431的位置上的选择和拖拽操作调整其尖端、支点和末端的粗细。在第三画面427上，根据调整后的轮廓428的轮廓信息接受指针的形状。

图7所示的第三画面427中包括托盘管理429，托盘管理429将不同颜色的色卡以可选择的方式显示以作为针色接受。负责人目视确认预览画面422包括的拍摄图像中的指针，按照催促选择针色的消息，在托盘管理429的任一恰当颜色的色卡上放置指示标431进行针色的选择操作。由此，针色被接受。

此外，第三画面427中还可以包括接受对刻度盘背景色的选择的托盘管理。

第三画面427中也包括在完成接受后可选择的按钮接口434。负责人当确认轮廓428已与自身目视确定的指针正确重合时，将指示标431放在按钮接口434上进行选择操作。由此，通过设定信息接受画面420接受各种信息设定的处理结束。

拍摄图像的失真校正在接受第一画面421的设定之前设定即可。失真校正中，例如，由于照相装置1的拍摄部11与仪表M之间的距离近，所以在拍摄部11与仪表M的刻度盘没有严格垂直、即没有正对的情况下，失真会变大。此外还有镜头的特性造成的失真。图8A和图8B是表示拍摄图像中的失真校正概要的图。图8A和图8B中，用格子表现了拍摄图像的失真。如图8A和图8B所示，本来互相垂直相交的格子，由于拍摄方向的角度、镜头特性等，拍摄后如图8A所示那样发生扭曲。可以由服务器装置3的控制部30使用图像分析功能自动确定失真并进行校正，也可以在显示第一画面421前显示预览拍摄图像的画面，负责人一边确认校正后的拍摄图像一边校正失真。图8B表示校正后的格子。在负责人确认拍摄图像校正完成后，服务器装置3的控制部30接受确认，将校正时使用的参数群作为设定信息存储在存储部31中。根据设定信息，控制部30能够对用同一照相装置1拍摄的拍摄图像在后述的读取处理之前的阶段进行校正。

接下来，说明基于设定信息的读取处理，该设定信息如图4的流程图和图5至图7的画面例中所示那样被接受。读取处理由服务器装置3根据通过客户端装置4接受的设定信息对照相装置1发送的拍摄图像执行。

图9是表示服务器装置3执行的读取处理顺序的一例的流程图。服务器装置3每次从网关装置2接收拍摄图像都执行以下的处理。

服务器装置3的控制部30确定与所接收的拍摄图像对应的装置识别信息(步骤S201)，从存储部31读出与装置识别信息相对应的设定信息(步骤S202)。

控制部30根据读出的设定信息对所接收的拍摄图像首先执行失真校正处理(步骤S203)。步骤S203中，控制部30读出并应用参数群，该参数群例如是如上述那样通过负责人在设定信息接受画面420内的包括拍摄图像的预览画面422上的操作进行校正的参数群。控制部30也可以预先自动确定失真校正的参数并存储到存储部31中使用。

控制部30对拍摄图像接下来执行均衡处理(步骤S204)。步骤S204中的均衡处理是通过图像的灰阶校正减少影或反射等噪声要素的影响的图像处理。

接下来，控制部30选择一个在步骤S203和S204的处理后的拍摄图像中拍到的仪表M(步骤S205)，对所选择的仪表M，根据所存储的设定信息执行以下的步骤S206到步骤S214的处理。

控制部30对拍摄图像进行扫描处理，该扫描处理以指针支点位置为基准，对沿指针长度方向的、与指针的长度对应的范围的像素进行扫描，该扫描处理从多个刻度位置中的0(零)刻度位置到最大刻度位置、在与刻度正交的方向(或指针行进的方向)上依次推进(步骤S206)。每次参照处理，控制部30都使用所参照的像素的像素值作成刻度盘扫描图像(步骤S207)。

控制部30根据读出的设定信息包括的指针形状的轮廓信息和针色作成指针的图像(步骤S208)。步骤S208中，控制部30例如以设定信息包括的刻度盘的颜色绘制背景图像，该背景图像与指针的长度和宽度相比都足够大，在该背景图像的中央根据轮廓信息绘制与长度和宽度对应的指针的轮廓，用作为设定信息的针色绘制轮廓内部。控制部30在与刻度正交的方向上对与指针长度对应的范围上的像素进行扫描(步骤S209)，使用所扫描的像素的像素值作成指针扫描图像(步骤S210)。

控制部30沿着与步骤S207中作成的刻度盘扫描图像中的刻度正交的方向，使用步骤S210中作成的指针扫描图像，算出拍到指针的可能性高低的分布(似然分布)(步骤S211)。

步骤S211中，控制部30沿着与刻度盘扫描图像(矩形图像)中的刻度正交的方向，使步骤S210中作成的指针扫描图像与指针的方向一致地重叠，根据算出对应的像素间的差得到的数值算出似然。控制部30可以使用对应的像素间的差在指针扫描图像大小的整个范围上的合计，也可以算出和的平均值。控制部30计算似然时，差的合计值、或平均值越小，在指针扫描图像所处的刻度盘扫描图像内拍到指针的可能性越高。优选的是，对于指针扫描图像中的指针中心线和距中心线规定宽度的像素，使其差越小似然越大地对差赋予权重来算出似然。

控制部30使用微分值校正似然分布，该微分值是步骤S211中算出的似然分布在与刻度正交的方向、即对刻度位置的微分值(步骤S212)。理由在于，步骤S212中，对似然分布的峰中似然同等程度的峰，控制部30采用更陡的峰。

控制部30根据步骤S212的校正后的似然分布确定刻度盘扫描图像上似然为最大的位置(步骤S213)，算出与所确定的位置对应的指针指示的数值，并与装置识别信息和仪表识别信息相对应地存储到存储部31(步骤S214)。步骤S214中的存储，可以是与表示取得拍摄图像的时间的时间信息相对应地作为日志蓄积存储，也可以是仅存储最新的数值信息。

控制部30对所接收的拍摄图像判断是否对拍到的所有监控对象即仪表M都执行了处理(步骤S215)，在判断为所有处理未都执行的情况下(S215：否)，使处理返回步骤S205，选择下一个仪表M(S205)，继续进行处理。

在步骤S215中判断为所有处理都已执行的情况下(S215：是)，控制部30结束处理。

在步骤S206中进行扫描时，在能够预想指针的摆动会超过刻度范围的上下限(零及最大刻度位置)的情况下，执行范围可以包括超过该上下限的部分，该部分被设定为“读取范围外区域”。控制部30可以在步骤S206中根据是否将“读取范围外区域”作为扫描图像的对象这一设定推进扫描。在不将“读取范围外区域”作为对象的情况下，控制部30如S206中所示从零刻度位置到最大刻度位置限定地进行扫描，并作成扫描图像。在将“读取范围外区域”作为对象的情况下，控制部30也包括“读取范围外区域”地推进扫描，并作成扫描图像，S211以后的处理中，在能推定指针存在于“读取范围外区域”的状态下，也可以进行处理来省略S213的确定处理。

使用拍摄图像的内容例对图9的流程图所示的处理顺序进行具体说明。图10是表示拍摄图像的内容例的示意图。图10中，示出了如图5所示拍摄了作为压力计的仪表M的例子。图11是表示对拍摄图像的扫描方法的概要的图。图11中，对图10所示的拍摄图像，通过参照图4-图8说明的处理设定的指针支点位置用附图标记O表示，多个主刻度的位置用附图标记P0、P1、P2、P3、P4、P5表示。图11中，用于作成刻度盘扫描图像的扫描的行进方向用空心箭头表示，一次扫描(主扫描)时参照的与指针长度对应的范围用虚线构成的矩形L表示。矩形L为如下区域：其通过作为指针基准位置的指针支点位置的像素，长度为指针长度，宽度为一至两个像素即像素能参照的程度。控制部30在步骤S207(步骤S210中也同样)中，一边使矩形L在指针支点位置O上一点一点旋转，一边参照像素值作成扫描图像。

图12A和图12B是表示仪表M的刻度盘扫描图像的一例的示意图。图12B是通过与图12A所示手法不同的手法得到的扫描图像的另一例。图12B的例子与图12A相比，扫描对象还包括指针针尾部分一侧的空白。图12A和图12B中，扫描图像用示意图表示，扫描图像中的指针支点位置用附图标记O表示，多个主刻度的位置用附图标记P0、P1、P2、P3、P4、P5表示。图12A和图12B所示的一例中，矩形图像的图12A和图12B中的线Q对应于指针支点位置。如图12A和图12B所示，扫描图像被作成矩形图像。长边方向与扫描时的矩形L的旋转角度对应。此外，如图12A和图12B所示，由于拍摄图像中的仪表M的失真，主刻度间的各区间长度不同。因此，在后面读取指针指示的数值时，根据因区间而异的主刻度间的刻度的分配来确定。此外，为了使区间的长度均匀，也可以通过因区间而异的系数使扫描图像伸长或缩短。

图13A和图13B是表示指针扫描图像的一例的示意图。为了用图11所示的方法作成与刻度盘扫描图像同样的扫描图像，作成指针的下部放大了的图像。图13B示出了与图13A相比扫描的对象还包括指针针尾部分一侧的空白时的例子。

图14A和图14B是表示似然分布的图。横轴表示刻度盘扫描图像的扫描行进方向，纵轴表示似然。图14A将似然分布与图12A的刻度盘扫描图像重叠表示。示出了图13A的指针扫描图像与图12A的刻度盘扫描图像相符的可能性高低的分布，即，拍到指针的可能性高低的分布。图14A的例子中，刻度盘扫描图像中的左侧有似然的峰。根据峰的位置和扫描图像上的主刻度的位置，控制部30确定指针指示着3.4附近。图14B将似然分布与图12B的刻度盘扫描图像重叠表示。

上述的处理以具有旋转指针的仪表M为例进行了说明，但不限于此，对具有升降指针或左右移动指针(不限于针的指示部)的仪表M也能通过同样的处理读取。此时，推进扫描的方向同样是与刻度正交的方向(指针升降的方向)。但是，对于这样的仪表M，作为设定信息预先接受并存储指针的基准位置(例如中心)而不是指针支点位置，在读取处理中使用基准位置作成扫描图像。图15是表示对拍摄图像的扫描方法的其它例子的概要的图。图15所示的例子中，使用了指针在铅直方向上升降的水位计的拍摄图像。对这样的水位计，通过在与刻度正交的方向(指针或水面、边界面等行进的方向)上依次参照包括指针的范围L的像素值作成扫描图像，也能够应用同样的处理。

被读取的数值分别被利用于仪表M的测量对象状态的异常检测。以下的处理中，由服务器装置3判断被读取的数值是否在预先设定的范围内，仅在判断为范围外的情况下向使用抄表系统100的客户端装置4的负责人进行通知，实现安全监视服务。

图16是表示服务器装置3的控制部30执行的异常检测处理顺序的一例的流程图。控制部30每次执行图9的流程图所示的读取处理都执行以下所示的处理顺序，或者，控制部30以数分钟一次、数小时一次等规定的周期执行以下所示的处理顺序。

控制部30选择装置识别信息(步骤S301)，读出与所选择的装置识别信息相对应地存储的各仪表M的指针指示的数值(步骤S302)。控制部30读出与所选择的装置识别信息对应的各仪表M的规定安全范围(步骤S303)，判断步骤S302中读出的数值是否在步骤S303读出的规定安全范围内(步骤S304)。

在步骤S304中判断为在安全范围内的情况下(S304：是)，控制部30判断与作为监控对象的仪表M对应的装置识别信息是否全都被选择了(步骤S305)。在判断为全都被选择了的情况下(S305：是)，控制部30结束处理。

在步骤S304中判断为在安全范围外的情况下(S304：否)，控制部30根据与步骤S301中选择的装置识别信息相对应的账号信息向负责人发出警报(步骤S306)，并将处理进至步骤S305。

在步骤S305中判断为没有全都被选择的情况下(S305：否)，控制部30将处理返回步骤S301。

以往，负责人在工厂巡回，通过目视确认作为模拟仪表的仪表M来判断异常的有无。而利用本申请的服务器装置3的功能能够实现高精度的自动读取。只要将照相装置1在仪表M上定位安装，并设定和设置网关装置2，通过客户端装置4对各照相装置1进行图5至图7所示那样的初始设定操作，以后就能自动进行异常检测的业务。例如对高温、危险气体处理等在负责人难以进入的场所设置的仪表，也能通过用应对高温的连接器17使用照相装置1实现自动抄表。

另外，本申请的抄表系统100，不仅是被读取的数值个体，历史信息也通过服务器装置3按仪表预先存储，能够提供对工厂状况或仪表M本身的长期异常检测、异常预测服务。服务器装置3在存储部31中与装置识别信息或仪表识别信息相对应地将所读取的数值与时间信息一起存储，作成各仪表的测量历史信息的数据库。服务器装置3使用该测量值历史信息执行以下的处理。

图17是表示服务器装置3执行的第二异常检测处理的顺序的一例的流程图。控制部30对测量历史信息的数据库以一周一次、一个月一次等规定的周期执行以下的处理。

控制部30选择装置识别信息(步骤S401)，将与所选择的装置识别信息相对应地作为测量历史信息数据库存储的数值群与相对应的时间信息一起读出(步骤S402)。

控制部30算出被读取的数值随时间的变化(步骤S403)。控制部30在步骤S403中例如也可以算出数值变动的频率。控制部30也可以算出长期的变动趋势和最近规定期间中的趋势这两者或其中一者。控制部30也可以算出近似曲线和近似曲线的参数等。

控制部30根据步骤S403中算出的变化判断仪表M自身或仪表M的测量对象有无危险(步骤S404)。步骤S404中，控制部30也可以判断有无危险到来，并预测到来时期。

步骤S404的判断，预先在存储部31中按仪表(仪表识别信息或装置识别信息)存储条件、并根据与条件相比较进行即可。例如按仪表M的测量对象的种类(压力、水位、流量等)将关于步骤S403中算出的变化的一个或多个条件存储在存储部31中。在算出频率的情况下，也可以存储频率范围。在算出趋势的情况下，存储判断为危险的趋势数值即可。也可以存储近似曲线的参数。

在判断为有危险的情况下(S404：是)，控制部30根据与步骤S401中选择的装置识别信息相对应的账号信息向负责人发出危险警报(步骤S405)。

控制部30判断与作为监控对象的仪表M对应的装置识别信息是否全都被选择了(步骤S406)。在判断为全都被选择了的情况下(S406：是)，控制部30结束处理。

在步骤S404中判断为没有危险的情况下(S404：否)，控制部30不会进行步骤S405的处理，而是将处理进至步骤S406。

在步骤S406中判断为没有全都被选择的情况下(S406：否)，控制部30将处理返回步骤S401。

这样，本申请的抄表系统100在服务器装置3上实施数值的读取和基于被读取数值的异常检测，仅在检测到异常的情况下发出警报，能够实现削减负责人的作业负担的服务。当然，也可以是：通过读取处理被读取的数值逐次从服务器装置3向客户端装置4通知，由客户端装置4根据与规定的数值或范围的比较判断异常的有无。也可以是：由服务器装置3执行异常检测，并定期将总结了数值历史信息的日志报告向客户端装置4发送。

应该认为，本次公开的实施方式所有方面都是例示，并非限制性的。本发明的范围并非由上述含义所示，而是由权利要求书所示，应包含与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更。

附图标记说明

1 照相装置

11 拍摄部

13 通信部

14 控制部

17 连接器

2 网关装置

3 服务器装置(仪表读取装置)

30 控制部

31 存储部

30P 服务器程序

4 客户端装置

40 控制部

40P 应用程序

42 显示部

43 操作部

Claims (8)

1.一种仪表读取装置，包括：

第一接受部，其接受信息，该信息表示对仪表的刻度盘拍摄的拍摄图像中所述刻度盘的基准位置和所述刻度盘上与各数值相对应的多个主刻度的位置；

第二接受部，其接受表示所述仪表的指针的形状和大小的信息；

第一存储部，其将由所述第一接受部和所述第二接受部接受的信息与所述仪表或拍摄仪表的拍摄装置的识别信息相对应地存储；

接收部，其接收对所述仪表的刻度盘新拍摄的拍摄图像；

读取部，每次通过该接收部接收拍摄图像，所述读取部都根据所述第一存储部中存储的刻度盘的基准位置、所述多个主刻度的位置、以及指针的形状和大小对该拍摄图像读取所述仪表的指针指示的数值；和

第二存储部，其将由该读取部读取的数值与所述识别信息相对应地存储。

2.根据权利要求1所述的仪表读取装置，

包括发送部，其发送包括第一画面和第二画面的设定画面的画面信息，所述第一画面包括对仪表的刻度盘拍摄的拍摄图像，所述第一画面用于在该拍摄图像上接受对所述仪表的刻度盘的基准位置的选择操作，所述第二画面用于在所述拍摄图像上将对所述刻度盘的多个主刻度的位置的选择操作与对应的数值相对应地接受，

所述第一接受部通过所述设定画面接受信息。

3.根据权利要求2所述的仪表读取装置，

所述设定画面包括第三画面，所述第三画面用于在所述拍摄图像上接受所述仪表的指针的形状和大小，

所述第二接受部通过所述设定画面接受信息。

4.根据权利要求1或2所述的仪表读取装置，包括：

第三接受部，其接受对所述读取部读取的数值的范围进行的设定；

第三存储部，其将该第三接受部所接受的设定范围与所述仪表或拍摄仪表的拍摄装置的识别信息相对应地存储；

判断部，每次由所述读取部读取数值，所述判断部都判断被读取的数值是否在所述第三存储部存储的设定范围内；和

报知部，其在该判断部判断为设定范围外的情况下，根据与所述仪表或拍摄仪表的拍摄装置的识别信息相对应存储的用户信息进行报知。

5.根据权利要求2所述的仪表读取装置，

所述第二存储部将所述读取部读取的数值与所述识别信息和时间信息相对应地存储，

所述仪表读取装置包括异常检测部，该异常检测部根据该第二存储部存储的数值的历史信息通过数值变化检测异常。

6.一种抄表系统，包括：

用于安装于仪表的连接器；

照相装置，其在通过该连接器对所述仪表定位的基板上具有拍摄部和无线通信部，通过所述无线通信部发送该拍摄部拍摄的拍摄图像；和

权利要求1至5中任意一项所述的仪表读取装置，其对该照相装置发送的拍摄图像读取所述仪表的指针指示的位置。

7.一种计算机程序，使具有存储部的计算机执行下述处理：

接受信息，该信息表示对仪表的刻度盘拍摄的拍摄图像中所述刻度盘的基准位置和所述刻度盘上与各数值相对应的多个主刻度的位置；

接受表示所述仪表的指针的形状和大小的信息；

将所接受的信息与所述仪表或拍摄仪表的拍摄装置的识别信息相对应地存储于所述存储部；

接收对所述仪表的刻度盘新拍摄的拍摄图像；

每次接收都根据所存储的刻度盘的基准位置、所述多个主刻度的位置、以及指针的形状和大小对所接收的拍摄图像读取所述仪表的指针指示的数值；

将被读取的数值与所述识别信息相对应地存储于所述存储部。

8.一种计算机程序，使具有显示部和通信部的计算机执行下述处理：

由所述通信部接收包括第一画面和第二画面的设定画面的画面信息，所述第一画面包括对仪表的刻度盘拍摄的拍摄图像，所述第一画面用于在该拍摄图像上接受对所述刻度盘的基准位置的选择操作，所述第二画面用于在所述拍摄图像上将对所述刻度盘的多个主刻度的位置的选择操作与对应的数值相对应地接受；

根据所接收的画面信息在所述显示部显示所述设定画面，接受信息；

将所接受的信息通过所述通信部发送。

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