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Die Erfindung betrifft Verfahren zur digitalen Erfassung von Verbrauchsdaten eines Verbrauchszählers mit einer Verbrauchsanzeige.
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Bekannt sind Stromzähler, die an der Einspeisungsleitung in einen Verbrauchsstromkreis, beispielsweise einem Haus- oder Wohnungsanschluss, angeschlossen sind und den in den Verbrauchsstromkreis eingespeisten elektrischen Strom erfassen. Derartige Stromzähler verfügen in der Regel über ein geeichtes Zählwerk, das proportional zu dem eingespeisten Strom mitläuft und den seit Zählernullstand integrierten oder aufsummierten Stromverbrauch bzw. eingespeisten Strom anzeigt. Der Stromverbrauch während einer vorgegebenen Zeitperiode kann als Differenz des Zählerstandes zu Beginn und zum Ende der entsprechenden Zeitperiode ermittelt werden. Dabei wird der Zählerstand in der Regel durch eine Person abgelesen.
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Ebenso sind Wasserzähler zum Erfassen eines Wasserverbrauchs in einem nachlaufenden Wasserkreis und Gaszähler zum Erfassen eines Gasverbrauchs in einem nachlaufenden Gaskreis bekannt, die ebenfalls über vergleichbare Zählwerke verfügen.
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In der
DE 197 19 459 A1 ist eine Vorrichtung zur Abtastung der Teilstriche eines mechanischen Rollenzählwerkes bei Zählern aller Art beschrieben, bei der mit Hilfe eines lichtempfindlichen Matrix-Sensors die Teilstriche der niederwertigsten Zählerrolle abgetatstet werden können.
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Die
DE 195 27 588 A1 beschreibt ein Verfahren zur automatischen Erfassung von Anzeigen bei Zählern, bei dem die Anzeige von einer Video-Kamera optisch erfasst wird und mittels einer Bildverarbeitungseinrichtung aus dem Video-Bild der Anzeige ein numerische Wert erkannt wird, zu dem dann ein entsprechender digitaler Wert für ausgegeben wird.
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Aus der
DE 10 2009 000 173 A1 ist eine Vorrichtung zum Zählen von Objekten in einem Überwachungsbereich mit einem Zählmodul, mindestens einer Überwachungskamera für den Überwachungsbereich sowie einem Extraktionsmodul bekannt, wobei ein Objektzähler des Zählmoduls in Teilwerten eines Zählwertes erhöht wird. Es ist wünschenswert, die grundsätzlich vorhandenen Informationen zu dem aktuellen und/oder integrierten Verbrauch auch digital zur Verfügung zu haben, um die Daten beispielsweise aufzeichnen und auswerten zu können. Allerdings sind bekannte Verbrauchszähler in der Regel versiegelt, um Abrechnungsbetrügereien zu verhindern. Auch die Verbrauchskreise selbst, also zum Beispiel Strom-, Wasser- oder Gasleitungen, sind aus Sicherheitsgründen nur geschultem Fachpersonal zugänglich, so dass auch das Zwischenschalten weiterer Zähler, die die gewünschten digitalen Daten liefern, nicht ohne Weiteres möglich ist.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine automatische Erfassung des Verbrauchs eines Verbrauchsgutes, beispielsweise Strom, Wasser oder Gas, bereitzustellen, wobei insbesondere ein Eingriff in vorhandene Verbrauchskreise und/oder Verbrauchszähler zu vermeiden ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Bereitstellen eines digitalen Verbrauchswertes umfassend die folgenden Verfahrensschritte:
- – Erfassen einer Bildsequenz von einer Verbrauchsanzeige eines Verbrauchszählers,
- – Auswerten der Bildsequenz und Identifizieren von Änderung der Verbrauchsanzeige,
- – Berechnen eines digitalen Verbrauchswertes basierend auf einer Mehrzahl identifizierter Änderungen,
wobei das Auswerten der Bildsequenz die Bestimmung eines optischen Flusses zwischen wenigstens zwei Bildern der Bildsequenz umfasst und die Änderungen der Verbrauchsanzeige anhand des optischen Flusses identifiziert werden.
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Durch das Auswerten einer Bildsequenz und das Identifizieren von Änderungen ist das erfindungsgemäße Verfahren im Vergleich zu einer Auswertung einzelner Bilder wesentlich einfacher und weniger fehleranfällig.
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Unter einer Verbrauchsanzeige wird im Rahmen der Erfindung insbesondere ein Zählwerk verstanden, das einen numerischen Zählerstand in lesbarer Form anzeigt. Das Zählwerk ist dabei beispielsweise zur Anzeige ganzzahlige Werte oder zur Anzeige rationaler Werte mit einer oder mehreren Nachkommastellen ausgebildet.
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Eine weitere mögliche Verbrauchsanzeige im Rahmen der Erfindung ist eine Statusanzeige, an der auch minimaler Momentanverbrauch, bei dem keine wesentliche Änderung des mittels des Zählwerkes angezeigten Zählerstandes auftritt, erkennbar ist. Derartige Statusanzeigen basieren in der Regel auf drehbaren Scheiben oder Zeigern, die bereits bei minimalem Verbrauch eine signifikante und durch eine Person unmittelbar wahrnehmbare Drehbewegung zeigen. Die Drehbewegung ist dabei proportional zu dem aktuellen Momentanverbrauch, so dass bei hohem Momentanverbrauch eine sehr schnelle Drehbewegung erfolgt.
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Optimale Ergebnisse werden mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erreicht, wenn die Verbrauchsanzeige ein mechanisches Walzenzählwerk umfasst. Ein derartiges Walzenzählwerk umfasst insbesondere eine Mehrzahl Walzen, die auf einer gemeinsamen Achse drehbar gelagert und in Umfangsrichtung beispielsweise die Ziffern 0 bis 9 tragen. Die Walzen sind dabei insbesondere derart gekoppelt, dass die erste Walze, die proportional zum Verbrauch angetriebene wird, nach einer vollen Umdrehung die zweite Walze um ein Zehntel einer Umdrehung mitnimmt. In gleicher Weise nimmt die zweite Walze nach einer vollen Umdrehung die dritte Walze um ein Zehntel einer Umdrehung mit und so weiter. Die jeweils sichtbaren Ziffern aller nebeneinanderliegenden Walzen zusammen zeigen somit eine Zahl, die dem aktuellen Zählerstand, insbesondere dem integrierten oder aufsummierten Verbrauch, entspricht.
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Ein Zähler im Rahmen der Erfindung kann mehrere Verbrauchsanzeigen aufweisen, von denen wenigstens eine für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet wird.
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Beispielsweise sind Stromzähler bekannt, die ein Walzenzählwerk einerseits und eine Statusscheibe andererseits aufweisen, wobei beispielsweise das Walzenzählwerk eine Teilung bis zu einer zehntel Kilowattstunde aufweist und die Statusscheibe beispielsweise 75 Umdrehungen pro verbrauchter Kilowattstunde ausführt. Die Statusscheibe weist selbst keine Skala auf, verfügt aber über eine feine seitliche Textur und einen einmaligen gefärbten Abschnitt im Umfang, so dass auch sehr geringe Drehbewegungen anhand der Textur erkennbar sind und durch Zählen von Durchgängen des gefärbten Abschnitts prinzipiell ein Zählerstand mit größerer Genauigkeit als durch das Walzenzählwerk alleine ermittelt werden kann.
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Es sind auch Wasserzähler bekannt, die ein Walzenzählwerk mit beispielsweise einer maximalen Genauigkeit von einem Kubikmeter und mehrere skalierte Zeiger aufweisen, die jeweils die zehntel, hundertstel, tausendstel und teilweise sogar zehtausendstel Kubikmeter des aktuellen Zählerstandes anzeigen.
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Alternativ kann auch das Walzenzählwerk entsprechde Walzen für die kleineren Teilungen des Zählerstandes aufweisen, wie es beispielsweise für Gaszähler oft vorzufinden ist.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist dadurch besonders einfach zu implementieren, dass das Auswerten der Bildsequenz die Bestimmung eines optischen Flusses zwischen wenigstens zwei Bildern der Bildsequenz umfasst.
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Der optische Fluss einer Bildsequenz ist das Vektorfeld der in die Bildebene projizierten Geschwindigkeit von sichtbaren Punkten des Objektraumes. Bei dem optischen Fluss handelt es sich dabei um ein etabliertes Konzept der Bildverarbeitung, für das es mehrere Bestimmungsmethoden gibt. Zu den letzteren gehören die jeweils nach ihren Entwicklern benannte Lucas-Kanade-Methode und die Horn-Schunck-Methode. Einige bekannte Algorithmen zur Berechnung des optischen Flusses sind beispielsweise in der C-Bibliothek OpenCV implementiert.
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Die Bestimmung des optischen Flusses im Rahmen der Erfindung erlaubt eine besonders einfache Analyse der Bildsequenz, die ohne vorherige Kenntnisse der relevanten Bildausschnitte auskommt. Insbesondere entfällt die Notwendigkeit, eine Kamera oder einen Sensor zur Erfassung der Bildsequenz exakt zu der auf den Bildern der Bildsequenz abgebildeten Verbrauchsanzeige auszurichten.
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Der optische Fluss hängt insbesondere direkt mit einer Änderung in der Ansicht des Zählwerkes zusammen. Insbesondere führt eine schnelle Bewegung der Verbrauchsanzeige, also eine große Änderung zwischen nacheinander erfassten Bildern, was kennzeichnend ist für einen hohen Momentanverbrauch, in der Asuwertung zu einem hohen optischen Fluss. Demgegenüber führt ein geringer Momentanverbrauch mit entsprechend langsamer Bewegung der Verbauchsanzeige und geringen Änderungen zwischen nacheinander erfassten Bildern zu einem geringen optischen Fluss.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Änderungen der Verbrauchsanzeige daher anhand des optischen Flusses identifiziert. Dadurch werden mögliche Fehlerquellen oder Störungen bei der Ermittlung des digitalen Verbrauchswertes vermieden oder zumindest reduziert.
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Besonders effiziente erfindungsgemäße Verfahren sind dadurch ausgezeichnet, dass der optische Fluss in einem vorgebbaren Teilbereich der Bilder aus der Bildsequenz ermittelt wird. Insbesondere wird die Auswertung der Bildsequenz dabei beschränkt auf solche Bildausschnitte, die einer Abbildung der Verbrauchsanzeige entsprechen. Dadurch wird eine Auswertung von irrelevanten Bildausschnitten vermieden und der Aufwand für die Auswertung reduziert. Als weiterer Vorteil werden dadurch auch störende Einflüsse auf den zu berechnenden Verbrauchswert aufgrund irrelevanter Bildbereichen, beispielsweise Reflektionen oder Spiegelungseffekte, die nicht auf einen tatsächlichen Verbrauch zurückgehen, vermieden oder reduziert.
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Vorteilhafterweise wird für das Auswerten der Bildsequenz und Identifizieren von Änderung der Verbrauchsanzeige jeweils wenigstens ein relevanter Bildausschnitt der Bilder aus der Bildsequenz ermittelt.
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Dies erfolgt beispielsweise mittels unter Auswertung des lokalen optischen Flusses, wobei insbesondere nur solche Bildausschnitte als relevant verwendet werden, für die überhaupt einmal ein signifikanter optischer Fluss, gleichbedeutend mit einer deutlichen Bewegung im auf der Bildsequenz erfassten Beobachtungsfeld, beobachtet wurde.
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Derartige Bereiche können dann beispielsweise mit den einzelnen Ziffern oder beweglichen Elementen der Verbrauchsanzeige korelliert werden, wodurch insbesondere im Falle einer Zählerdarstellung mit mehreren Ziffern eine getrennte Auswertung der verschiedenwertigen Zählerstellen ermöglicht wird. Dies wiederum erlaubt eine höhere Genauigkeit bei der Berechnung des Verbrauchswertes, weil einzelne Fehler oder Störungen bei der Auswertung einzelner Ziffern erkannt und korrigiert werden können.
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Im Rahmen der Erfindung kann das Erfassen der Bildsequenz insbesondere im optischen Wellenlängenbereich, d. h. bei Wellenlängen zwischen ca. 400 Nanometern und ca. 780 Nanometern, erfolgen. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn die Bildsequenz in einem nicht-optischen Wellenlängenbereich, insbesondere im Infraroten, erfasst und/oder ausgewertet wird.
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Hierdurch werden negative Einflüsse von Reflektionen, Beleuchtung und/oder Unterschiede zwischen Tag und Nacht auf das erfindungsgemäße Verfahren vermieden. Der infrarote Wellenlängenbereich, insbesondere Wellenlängen zwischen ca. 780 Nanometern und 100 Mikrometern, haben darüber hinaus den Vorteil, ausreichendes Auflösungsvermögen für gebräuchliche Verbrauchanzeigen, die beispielsweise eine Zifferngröße von einigen Millimetern bis zu einem Zentimeter aufweisen, bereitzustellen.
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Besonders vorteilhaft ist zudem eine Ausleuchtung der Verbrauchsanzeige, um gleichmäßige Resultate beim Erfassen der Bildsequenz unabhängig von äußeren Faktoren zu ermöglichen. Dabei ist insbesondere zu bedenken, dass Verbrauchszähler in der Regel an versteckter und/oder unbeleuchteter Stelle, beispielsweise im Keller oder in einem verschlossenen Schrank, angeordnet sind.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren gelöst durch eine Einrichtung zum Bereitstellen eines digitalen Verbrauchswertes umfassend eine Kameravorrichtung zur Erfassung einer optischen Bildsequenz von einer Verbrauchsanzeige eines Verbrauchszählers und ferner umfassend eine Auswertungsvorrichtung zur Auswertung der Bildsequenz und Identifizierung von Änderung der Verbrauchsanzeige sowie zur Berechnung eines digitalen Verbrauchswertes basierend auf einer Mehrzahl identifizierter Änderungen, wobei die Auswertung der Bildsequenz die Bestimmung eines optischen Flusses zwischen wenigstens zwei Bildern der Bildsequenz umfasst und die Änderungen der Verbrauchsanzeige anhand des optischen Flusses identifiziert werden. Erfindungsgemäße Einrichtungen sind dabei ausgebildet zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.
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Vorzugsweise ist die Kameravorrichtung sensitiv für nicht-optische Wellenlängen, insbesondere für Wellenlängen im Infraroten.
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Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einreichtung ist dadurch ausgezeichnet, ferner eine Beleuchtungsvorrichtung für die Verbrauchsanzeige umfasst ist.
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Dies ermöglich eine Ausleuchtung des mittels der Kameravorrichtung erfassten Beobachtungsfeldes, insbesondere der Verbrauchsanzeige, unabhängig von Umgebungseinflüssen.
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Vorzugsweise emittiert die Beleuchtungsvorrichtung ein auf die Sensitivität der Kameravorrichtung angepasstes Emissionsspektrum, das insbesondere Wellenlängen im Infraroten umfasst.
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Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedanken anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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1 schematisch ein Bild aus einer Bildsequenz von einer Stromverbrauchsanzeige eines Stromzählers,
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2 schematisch ein Ausschnitt eines weiteren Bildes aus der Bildsequenz mit einem überlagerten Vektorfeld als Visualisierung des optischen Flusses,
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3 schematisch die mittlere Magnitude des optischen Flusses an der Nachkommastelle der Stromverbrauchsanzeige als Funktion der Zeit, und
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4 schematisch die mittlere Magnitude des optischen Flusses an der letzten Vorkommastelle der Stromverbrauchsanzeige als Funktion der Zeit.
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In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.
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1 zeigt schematisch ein Bild 10 von einer Stromverbrauchsanzeige 20 eines Stromzählers. Die Stromverbrauchsanzeige 20 ist im dargestellten Beispiel ausgebildet als Walzenzählwerk mit insgesamt sechs Walzen 22. Auf den einzeln rotierend gelagerten Walzen 22 sind jeweils die Ziffern 0 bis 9 aufgedruckt. Dies ist bedingt durch das übliche Dezimalsystem zur Darstellung von Zahlen, wobei die Erfindung ausschließlich nicht hierauf zu beschränken ist.
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Von den Walzen ist jeweils eine Ziffer sichtbar, wobei alle sichtbaren Ziffern der sechs Walzen 22 zusammen eine Zahl darstellen, die beispielsweise den auf kWh geeichten Stromverbrauch seit der letzten Nullstellung des Zählwerks angibt. Dabei sind die Walzen derart mechanisch gekoppelt, dass bei einer vollen Umdrehung der ersten Walze 22 für die Nachkommastelle 26 die Walze 22 für die Vorkommastelle 24 um eine Zehntelumdrehung oder ein Zehntel einer Umdrehung weitergedreht wird. Entsprechend ist die Walze 22 für die Vorkommastelle 24 mit der links davon dargestellten Walze 22 gekoppelt und so weiter.
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Die erste Walze 22 für die Nachkommastelle 26 wird proportional zum Stromverbrauch angetrieben und bewegt sich somit kontinuierlich mit wechselnder Drehgeschwindigkeit. Die anderen Walzen 22 hingegen stehen in der Regel fest bei einer Ziffer und werden lediglich kurz bewegt, um von einer Ziffer zur nächsten zu wechseln, wenn die jeweils schnellerdrehende Walze 22 auf der rechten Seite eine volle Umdrehung beendet hat.
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Das in 1 dargestellte Bild 10 ist beispielsweise mittels einer Kameravorrichtung einer erfindungsgemäßen Einrichtung gemäß Anspruch 7 aufgenommen. Bei der Kameravorrichtung handelt es sich beispielsweise um eine halbleiterbasierte elektronische Kamera, die in der Lage ist, eine Bildsequenz mit einer Wiederholrate von mindestens 5 Hz, d. h. mit mindestens 5 Bildern pro Sekunde, zu erfassen und in digitaler Form einer geeigneten Auswertungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Verfügung zu stellen.
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Ebenfalls in 1 dargestellt ist ein Bildausschnitt 12, der die letzten beiden Walzen, d. h. die Walze 22 für die Nachkommastelle 26 und die Walze 22 für die letzte Vorkommastelle 24 umfasst. Dieser Bildausschnitt 12 ist schematisch in 2 für ein weiteres Bild der Bildsequenz vergrößert dargestellt.
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Der Bildausschnitt 12 in 2 ist überlagert mit einem Vektorfeld, das den optischen Fluss darstellt. Der optische Fluss ist dabei beispielsweise ermittelt aus einem Vergleich des in 2 gezeigten Bildes und des unmittelbar in der Bildsequenz vorangehenden oder nachfolgenden Bildes. Es können jedoch auch mehrere vorangehende und/oder nachfolgende Bilder für die Ermittlung des optischen Flusses verwendet werden, um beispielsweise unerwünschte Schwankungen aufgrund von Kamerarauschen zu unterdrücken.
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Unter dem optischen Fluss wird im Rahmen der Erfidnung insbesondere die Verschiebung von Bildbereichen gleicher Helligkeit und/oder Farbe innerhalb einer Bildsequenz verstanden. Es handelt sich hierbei um eine dem Fachmann grundsätzlich bekannte Methode zur Analyse von Bildsequenzen, die ohne die systematische Erkennung von Kanten, Mustern und dergleichen in einzelnen Bildern auskommt. Dadurch unterscheidet sich das Prinzip des optischen Flusses insbesondere fundamental von dem ebenfalls bekannten Analyseprinzip des „optical character recognition” (englisch für „optische Buchstabenerkennung”, abgekürzt OCR), das beispielsweise in der digitalen Texterkennung eingesetzt wird.
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In 2 sind des weiteren ein vorgebbarer Bereiche 34 für die Vorkommastelle 24 und ein vorgebbarer Bereich 36 für die Nachkommastelle 26 dargestellt. Die Bereiche 34, 36 werden beispielsweise dadurch ermittelt, dass über die gesamte Bildsequenz nur in diesen Bereichen signifikanter optischer Fluss, d. h. Bewegung des Zählwerkes und somit Veränderung in den Bildern der Bildsequenz, zu beobachten ist. Demgegenüber ist der optische Fluss in den übrigen Bereichen der Bilder über die gesamte Bildsequenz vernachlässigbar, weil dort keine Bewegung bzw. Veränderung auftritt.
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Innerhalb des Bereiches 36, d. h. im Bereich der Nachkommastelle 26 des Zählwerks, wird beispielsweise die Magnitude des an den verschiedenen Stützpunkten ermittelten optischen Flusses für jedes Bild der Bildsequenz gemittelt und gegen die Zeit aufgetragen. Dies ist beispielhaft für einen Zeitraum von ca. 10 Sekunden in 3 dargstellt.
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Hier deuten der waagerechte Pfeil 50 die Achse der Zeit und der senkrechte Pfeil 52 die Achse des räumlich gemittelten optischen Flusses an, während die Linie 46 den Verlauf des über den Bereich 36 gemittelten optischen Flusses zeigt.
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Es ist zu erkennen, dass im gezeigten Zeitraum ständige Schwankungen im Verlauf des optischen Fluss 46 auftreten. Dies liegt daran, dass sich die Walze 22 für die nachkommastelle 26 vergleichsweise schnell dreht, sobald Strom verbraucht wird. Hingegen wäre der optische Fluss nahezu null, wenn kein Strom verbraucht wird und sich die Walze 22 der Nachkommastelle 26 entsprechend nicht dreht.
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Die gemittelte Magnitude des optischen Flusses im Bereich 36, d. h. der Verlauf der Linie 46 in 3, kann somit dazu verwendet werden, um Perioden mit Stromverbrauch, wie beispielsweise in 3 dargestellt, von solchen zu unterscheiden, in denen kein Strom verbraucht wird.
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Gleichzeitig korelliert die Magnitude des optischen Flusses mit der Drehgeschwindigkeit der Walze 22 für die Nachkommastelle 26 und ist somit ein Maß für den momentanen Stromverbrauch. Ein höherer Momentanverbauch bedeutet dabei eine schnellere Bewegung der Walze 22, damit größere Unterschiede zwischen aufeinanderfolgenden Bildern 10 innerhalb der Bildsequenz und somit eine höhere Magnitude des optischen Flusses.
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4 zeigt die über den Bereich 34, d. h. das Bild der Walze 22 für die Vorkommastelle 24 des Zählwerkes, gemittelte Magnitude des optischen Flusses, dargestellt als Linie 44. Dabei ist die in 3 dargestellte Periode in der Bildsequenz dieselbe wie in 4. Deutlich zu erkennen ist, dass die Linie 44 im Wesentlichen flach verläuft und lediglich im Zeitintervall 54 einen Ausschlag zeigt. Dies rührt daher, dass sich die Walze 22 für die Vorkommastelle 24 zunächst nicht bewegt, dann im Intervall 54 um eine Ziffer weitergedreht wird, weil die Walze 22 der Nachkommastelle eine komplette Umdrehung vollendet hat, woraufhin sich die Walze 22 für die Vorkommastelle 24 dann erst einmal wieder nicht bewegt.
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Dabei entspricht das Weiterdrehen der Walze 22 für die (erste) Vorkommastelle, erkennbar durch den Ausschlag in der Linie 44, einem inkrementellen Stromverbrauch von beispielsweise einer Kilowattstunde (kWh), abhängig von der Skala des Zählwerkes. Durch Zählen derartiger Erhebungen im zeitlichen Verlauf des mittleren optischen im Bereich 24 der Bilder aus der Bildsequenz lässt sich somit der Stromverbrauch, ausgehend von einem Bekannten Anfangszählerstand, ausgeben.
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Nach einer vollen Umdrehung, d. h. nach insgesamt zehn Ziffernwechsel, die jeweils beispielsweise wie vorangehend beschrieben ermittelt werden können, nimmt die Walze 22 für die (erste) Vorkommastelle 24 die benachbarte Walze 22 für die zweite Vorkommastelle mit, so dass auch an dieser Walze 22 ein Ziffernwechsel erfolgt. Dieser Ziffernwechsel kann wie beschrieben ebenfalls mittels des optischen Flusses erkannt werden, jedoch in einem anderen Bildausschnitt, wodurch die Ziffernwechsel auf den verschiedenen Walzen 22 unterschieden werden können.
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Bei rein inkrementellen Verfahren zur Bestimmung eines Verbrauchswertes, die beispielsweise auf einer lückenlosen Überwachung einer eingangs erläuterten Statusscheibe eines Stromzählers oder ausschließlich auf der letzten Walze 22 eines Walzenzählwerkes 20 basieren, addieren sich die Ungenauigkeiten des berechneten Verbrauchswertes mit der Zeit. Demgegenüber ist die beschriebene Einzelauswertung der verschiedenen Walzen 22 für die verschiedenen Ziffern des Zählerstandes selbstkorrigierend, weil ausgenutzt werden kann, dass sich benachbarte Walzen stets in einem festen Verhältnis zueinander drehen. Beispielsweise werden für die zweite Vorkommastelle pro registriertem Ziffernwechsel insgesamt zehn Ziffernwechsel der ersten Vorkommastelle erwartet. Derart können fälschlicherweise zusätzlich registrierte Impulse im optischen Fluss oder fälschlicherweise nicht registrierte Drehbewegungen einzelner Walzen bei der Berechnung des digitalen Verbrauchswertes identifiziert und korrigierend berücksichtigt werden.
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Die beschriebene Auswertung des optischen Flusses, der lokal gemittelten Magnitude desselben sowie des zeitlichen Verlaufs der gemittelten Magnitude sind beispielsweise als Algorithmen in der bereits erwähnten Auswertungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Einrichtung implementiert.
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Das beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ohne Weiteres übertragbar auf andere Verbrauchszähler, beispielsweise Gas- oder Wasserzähler.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Bild
- 12
- Bildausschnitt
- 20
- Zählwerk
- 22
- Walze
- 24
- Vorkommastelle
- 26
- Nachkommastelle
- 34
- Maske für Vorkommastelle
- 36
- Maske für Nachkommastelle
- 44
- Optischer Fluss (Vorkommastelle)
- 46
- Optischer Fluss (Nachkommastelle)
- 50
- Zeitachse
- 52
- Achse für optischen Fluss
- 54
- Zeitintervall
