DE19545631A1 - Verfahren zur Auswertung der Anzeigebilder von analog anzeigenden Meßgeräten - Google Patents
Verfahren zur Auswertung der Anzeigebilder von analog anzeigenden MeßgerätenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Obwohl die Produktion auch von Meßgeräten, insbesondere von Verbrauchszählern,
wie z. B. Wasserzählern, weitgehend automatisiert ist, wird zur Prüfung dieser Geräte
noch relativ viel Personal gebraucht, das damit beschäftigt ist Meßwerte abzulesen und
diese dann selbst im Sinne einer Prüfung auszuwerten oder in einen Rechner zur Aus
wertung einzugeben. Aus der DE 93 20 3071 U1 ist allerdings schon eine Vorrichtung
zur Prüfung von Verbrauchszählern, insbesondere Wasserzählern bekannt, bei der
eine CCD-Kamera zur Erfassung des Zifferblattes des Wasserzählers dient und ein
Steuerungsrechner sowohl das Meßergebnis einer Durchflußmessung als auch die von
der CCD-Kamera aufgenommenen Bilder erfaßt und verarbeitet. Hier wird also eine er
ste Anregung gegeben auch die Prüfung des Verbrauchszählers durch automatisierte
Abläufe zu verbessern, wobei allerdings offen bleibt, auf welche Weise eine Auswer
tung der vom Zähler aufgenommenen Bilder erfolgen könnte.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des An
spruchs 1 zu schaffen, mit dem es gelingt die von einer optoelektronischen Kamera
aufgenommenen Bilder vollautomatisch derart auszuwerten, daß hiermit eine Abnah
meprüfung des Meßgerätes erfolgen kann.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Zweck
mäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in
den Unteransprüchen genannt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß ein von einer optoelektronischen Kamera erfaß
tes, in einem elektronischen Speicher festgehaltenes Anzeigebild der Meßwertanzeige
einem Rechner zugeführt wird, in dessen Arbeitsspeicher bereits mindestens ein expe
rimentell oder rechnerisch ermitteltes Bild eines zum Meßgerät gehörigen Meßwerkzei
gers als Zeigerhilfsbild abgelegt wurde. Der Rechner kann nun auf einen Befehl hin, in
Abhängigkeit von den Vorgaben eines entsprechenden Programmes, automatisch das
Anzeigebild der Meßwertanzeige nach einem Meßwerkzeiger durchsuchen, dessen
Kontur sich mit der Kontur eines bestimmten Zeigerhilfsbildes zur Deckung bringen
läßt. Sobald er die Lage und Winkelstellung eines entsprechenden Meßwerkzeigers
innerhalb des Anzeigebildes gefunden hat, kann er aus der ermittelten Winkelstellung
des zur Deckung gebrachten Zeigerhilfsbildes den angezeigten Meßwert berechnen.
Im Vergleich mit einem Meßnormal kann dann die Anzeigegenauigkeit des Meßgerätes
ebenfalls vom Rechner ermittelt werden.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann man dafür
sorgen, daß das Zeigerhilfsbild aus zwei Bildteilen besteht, von denen ein erster Bild
teil ein von der Winkelstellung des Meßwerkzeigers unabhängiger gleichbleibender
Teil ist und ein zweiter Bildteil ein von der Winkelstellung des Meßwerkzeigers abhän
giger, entsprechend veränderbarer Teil ist. Der Rechner kann nun den ersten Bildteil,
der die Form einer Zeigerkreisfläche besitzt, zum Auffinden des Zeigerdrehpunktes
nutzen und den zweiten Bildteil, der als Zeigerspitze geformt ist, zum Auffinden der
Winkelstellung des Meßwerkzeigers verwenden. Da die Zeigerspitze eine wesentlich
kleinere Fläche abdeckt als der ganze Zeiger, wirken sich Störeinflüsse, wie sie durch
die Krümmung der Abdeckscheibe oder durch Luftblasen entstehen können, entspre
chend weniger aus.
Für das Auffinden der jeweiligen Winkelstellung der verschiedenen Meßwerkzeiger,
sind zwei Alternativen denkbar. Eine erste Alternative könnte darin bestehen, daß im
Arbeitsspeicher eine Vielzahl von kompletten oder aus zwei Teilen bestehenden Zei
gerhilfsbildern abgelegt ist, und jedes Zeigerhilfsbild eine bestimmte Winkelstellung der
möglichen Anzeigewerte des Meßwerkzeigers wiedergibt. Zum Auffinden des jeweili
gen im Anzeigebild festgehaltenen Anzeigewertes, muß der Rechner nacheinander
versuchen eines der Zeigerhilfsbilder mit dem Anzeigebild in Deckung zu bringen. Für
die anschließende Berechnung des Anzeigewertes wird er dann das Zeigerhilfsbild
heranziehen, bei dem er den höchsten Deckungsgrad festgestellt hat.
In einer zweiten Alternative ist vorgesehen, daß im Arbeitsspeicher nur ein komplettes
oder aus zwei Teilen bestehendes Zeigerhilfsbild abgelegt ist, und der Rechner durch
ein entsprechendes Programm die Winkelstellung des kompletten Zeigerhilfsbildes
oder seines zweiten Bildteiles durch Drehung um den gefundenen Drehpunkt des Meß
werkzeigers herum solange verändert, bis ein Höchstmaß an Deckung mit dem Meß
werkzeiger in seiner Anzeigestellung erreicht ist. Auch hier kann der Rechner wieder
die gefundene Winkelstellung des Zeigerhilfsbildes für die Berechnung des Anzeige
wertes heranziehen.
Bei gleich großen, über den Anzeigebereich des Meßwerkzeigers verteilten Winkelstu
fen muß die Zahl der durch Zeigerhilfsbilder simulierbaren Winkelstellungen so festge
legt werden, daß eine für die geforderte Meßgenauigkeit ausreichende Auflösung er
zielt wird. Bei Wasserzählern besitzen die zu den verschiedenen Meßwerkzeigern ge
hörigen Skalen eine Skalenteilung von jeweils nur zehn Teilstrichen so daß, im Prinzip
eine einstellige Auflösung genügen würde. Bei einer Auflösung von 100 Zeigerstellun
gen in Stufen von 3,6 Grad über den Anzeigebereich des Meßwerkzeigers von 360
Grad wird jedoch eine zweistellige Anzeigegenauigkeit erreicht. Diese läßt sich dazu
nutzen, eine Plausibilitätskontrolle der von verschiedenen Meßwerkzeigern gelieferten
Anzeige durchzuführen.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, daß zur Über
prüfung der erreichten Deckung zwischen dem jeweiligen Zeigerhilfsbild und dem
Meßwerkzeiger im Anzeigebild die mittlere Helligkeit aller Pixel innerhalb und außer
halb der Kontur des Zeigerhilfsbildes errechnet wird. Dabei wird das Zeigerhilfsbild so
lange auf dem Anzeigebild verschoben, bis entweder die mittlere Helligkeit innerhalb
des Zeigerhilfsbildes ein Minimum darstellt, oder das Verhältnis der mittleren Helligkeit
in einem Bereich um das Zeigerhilfsbild herum zur mittleren Helligkeit innerhalb des
Zeigerhilfsbildes ein Maximum darstellt.
Wenn das Meßgerät ein Verbrauchszähler, vorzugsweise ein Wasserzähler ist, und
dieser mehrere in Abständen nebeneinander angeordnete Meßwerkzeiger aufweist,
muß der Rechner nach dem Auffinden von Lage und Winkelstellung eines ersten im
Anzeigebild enthaltenen Meßwerkzeigers in entsprechender Weise auch Lage und
Winkelstellung der übrigen Meßwerkzeiger des Anzeigebildes ermitteln und aus den so
ermittelten Zeigerstellungen des Anzeigebildes die Meßwertanzeige berechnen. In die
sem Fall kann man auch davon ausgehen, daß die Anzeigebereiche der Meßwerkzei
ger, innerhalb eines Winkelbereiches von 360 Grad, von 1 bis 10 reichen und zu je
weils einer von mehreren aufeinanderfolgenden Dezimalstellen gehören. Der Rechner
kann dann, über eine Plausibilitätsentscheidung den Anzeigewert des Meßwerkzeigers
einer höheren Dezimalstelle mit Hilfe des Anzeigewertes des zur nächst niedrigeren
Dezimalstelle gehörigen Meßwerkzeigers korrigieren.
Eine wesentliche Beschleunigung des Ablaufs der Auswertung des Anzeigebildes ist
dadurch erreichbar, daß der Rechner die bekannte Geometrie des Verbrauchszähler
zum Auffinden der Meßwerkzeiger und/oder zur Kontrolle ermittelter Meßwerkzeiger
nutzt. Es ist zweckmäßig, wenn der Rechner seinen ersten Suchlauf bei einer ihm vor
gegebenen Startposition im Nahbereich eines ersten Meßwerkzeigers beginnt und
hierbei das Zeigerhilfsbild nacheinander in x-Richtung, in y-Richtung und durch Dre
hung solange verschiebt, bis die bestmögliche Deckung erreicht ist und daß er seine
Suche in dieser Weise solange fortsetzt, bis er annehmen kann, daß ein bestimmter
Meßwerkzeiger gefunden ist. Alle weiteren Suchläufe kann er nun an einer Position
beginnt, die sich aufgrund der Geometrie des Verbrauchszählers aus der Lage des
gefundenen Meßwerkzeigers ergibt. Außerdem prüft er zur Sicherheit nach dem Auf
finden jedes weiteren Meßwerkzeigers, ob dessen Lage mit der Geometrie des Ver
brauchszählers vereinbar ist. Sollte das nicht der Fall sein, beginnt er alle bzw. die im
Ergebnis falschen Suchläufe von vorne, bis eine Übereinstimmung erzielt wird.
Der jeweils erste Suchlauf läßt sich weiterhin dadurch verkürzen, daß sich der Rechner
von den vorhergehenden ersten Suchläufen die gefundene richtige Position eines er
sten Meßwerkzeigers merkt und dann bei jedem weiteren ersten Suchlauf bei einer
Position beginnt, die sich als Mittelwert aus den vorhergehenden ersten Suchläufen
ergibt.
Ein wesentliches Problem bei der Zeigersuche ergibt sich dadurch, daß der Rechner
durch entsprechende Eingaben zwar die Geometrie des Verbrauchszähler sehr gut
kennt, aber dennoch der Suchablauf nicht exakt bei einem ersten Meßwerkzeiger des
Anzeigebild beginnen kann, weil sich die Lage der Meßwerkzeiger mit jeder Verschie
bung des Anzeigebildes ändert. Auch bei exakter Ausrichtung der Kamera auf das An
zeigebild sind zumindest geringe Verschiebungen nahezu unvermeidlich. Um die Zahl
der einzelnen Suchschritte zu reduzieren, wäre es jedoch von Vorteil, wenn jeder
Suchlauf exakt am Drehpunkt eines bestimmten Zeigers beginnen könnte. Hierzu ist
vorgesehen, daß im Arbeitsspeicher des Rechners außer dem Zeigerhilfsbild noch ein
die Lage aller Meßwerkzeiger zueinander definierendes Positionshilfsbild abgelegt ist,
in dem vorzugsweise nur die jeweils den Drehpunkt jedes Meßwerkzeigers umschlie
ßenden Zeigerkreisflächen ohne Zeigerspitze enthalten sind. Wenn der Rechner die
ses Positionshilfsbild, von einer Startposition ausgehend, nacheinander in x-Richtung,
in y-Richtung und durch Drehung solange verschiebt, bis eine optimale Deckung mit
den entsprechenden Kreisflächen aller Meßwerkzeiger des Anzeigebildes erreicht ist,
sind dem Rechner auch die Positionen aller Drehpunkte der Meßwerkzeiger bekannt.
Er kann nun das Zeigerhilfsbild oder nur dessen Zeigerspitze auf entsprechende Posi
tionen am Drehpunkt eines jeden Meßwerkzeigers im Positionshilfsbild (9) setzen und
dieses Bild solange drehen, bis eine optimale Deckung mit dem jeweiligen Meßwerk
zeiger des Anzeigebildes erreicht ist.
Geringe Anzeigefehler der einzelnen Meßwerkzeiger sind unvermeidlich, müssen, aber
innerhalb zulässiger Toleranzen bleiben. Ist das nach dem jeweils ermittelten Meßer
gebnis der Fall, so können mit Hilfe einer bereits genannten Plausibilitätsprüfung An
zeigefehler einer höheren Dezimalstelle mittels der Anzeige der nächst niedrigeren
Dezimalstelle korrigiert werden. Überschreiten die Anzeigefehler jedoch den zulässigen
Toleranzbereich, so können mit der Plausibilitätsprüfung diese Überschreitungen er
faßt und als Ausfälle gemeldet werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden
im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 das Anzeigebild eines Verbrauchszählers,
Fig. 2 das Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Aufnahme und Auswertung von
Anzeigebildern,
Fig. 3 Zeigerhilfsbilder zum Suchen der Anzeigeposition von Meßwerkzeigern.
Das in Fig. 1 dargestellte Anzeigebild 1 eines Verbrauchszählers 3 gehört zu einem
Wasserzähler mit vier Meßwerkzeigern 2, die eine Anzeige der letzten vier bzw. fünf
Dezimalstellen eines Meßwertes ermöglichen. Jeder dieser Meßwerkzeiger 2 besitzt
einen Skalenbereich von 0 bis 10 auf einem Kreisbogen von 360 Grad. Ein der Fig. 1
entsprechendes Anzeigebild 1 wird mit Hilfe einer Vorrichtung, wie sie als Blockschalt
bild in Fig. 2 dargestellt ist, erfaßt und ausgewertet. Von einem Verbrauchszähler 3,
der sich z. B. auf einem Fertigungsband in einer Prüfstation befindet, wird mittels einer
CCD-Kamera das Anzeigebild 1 mit den momentanen Anzeigestellungen der Meßwerk
zeiger 2 aufgenommen und in einem Speicher 5 abgelegt, der gleichzeitig der Arbeits
speicher 7 eines Rechners 6 sein kann. Als Rechner 6 kann ein ausreichend schneller
PC verwendet werden. Dieser ist so programmiert, daß er mit Hilfe eines im Arbeits
speicher 7 abgelegten Zeigerhilfsbildes 8 wie mit einem Cursor nach den verschiede
nen im Anzeigebild 1 enthaltenen Meßwerkzeigern 2 suchen kann, um diese mit dem
Zeigerhilfsbild 8 in Deckung zu bringen. Zur Ausgabe des Meßergebnisses, aber ggf.
auch zur Beobachtung der Zeigersuchläufe, wird man in der Regel einen Bildschirm 13
verwenden.
Mit Hilfe von Fig. 3 wird versucht den Ablauf bei der Zeigersuche etwas zu verdeutli
chen. Entsprechend Fig. 1 mit den vier Meßwerkzeigern 2 sind auch in Fig. 3 vier Meß
werkzeiger 2 eingetragen, deren Lage durch ein künstlich erstelltes Zeigerhilfsbild 8
aufgefunden werden soll. Das Zeigerhilfsbild 8 muß eine mit den Meßwerkzeigern 2
identische Form aufweisen, damit eine vollständige Flächendeckung erreichbar ist.
Zum Auffinden eines ersten Meßwerkzeigers 2 sind in dessen Nahbereich mehrere
Startpositionen 14 denkbar, die hier durch zehn Zeigerhilfsbilder 8 angedeutet sind.
Bei einer ersten Suchstrategie ist vorgesehen, ausgehend von einer Startposition 14
durch Verschieben des ganzen Zeigerhilfsbildes 8, abwechselnd nacheinander in x-Richtung,
in y-Richtung und durch Drehen mit einem ersten Meßwerkzeiger 2 in Dec
kung zu bringen. Eine zweite Suchstrategie sieht eine Teilung des Zeigerhilfsbildes 8
in eine Zeigerkreisfläche 10 und eine Zeigerspitze 11 vor. Mit der Zeigerkreisfläche 10
wird zunächst durch eine Verschiebung in x- und y-Richtung die Lage des Drehpunktes
von einem ersten Meßwerkzeiger 2 ermittelt und anschließend durch Drehung der Zei
gerspitze 11 um den gefundenen Drehpunkt herum, die Winkelstellung des Meßwerk
zeigers 2 ermittelt.
Die beiden vorbeschriebenen Suchstrategien haben den Nachteil, daß nach dem Auf
finden eines vermeintlich bestimmten Meßwerkzeigers 2 immer erst noch mit Hilfe der
dem Rechner 6 bekannten Geometrie des Verbrauchszählers 3 geprüft werden muß,
ob wirklich der richtige Meßwerkzeiger 2 gefunden wurde. Denn es kann durchaus
sein, daß der von einer Startposition 14 ausgehende erste Suchlauf nicht bei einem
ersten, sondern bei einem zweiten oder anderem Meßwerkzeiger 2 endet oder gar
durch andere Elemente des Anzeigebildes 1, wie z. B. einen Anlaufstern 12, ein Meß
werkzeiger 2 vorgetäuscht wird.
Es sei deshalb noch eine dritte Suchstrategie erwähnt, bei der außer dem Zeigerhilfs
bild 8 noch ein Positionshilfsbild 9 im Arbeitsspeicher 7 des Rechners 6 abgelegt ist.
Dieses Positionshilfsbild 9 umfaßt, entsprechend der Darstellung in Fig. 3, alle Meß
werkzeiger 2, vorzugsweise aber nur mit ihrer Zeigerkreisfläche 10, jeweils mit ihrer
Lage im Anzeigebild 1. In einem ersten Suchlauf wird nun dieses Positionshilfsbild 9 in
x- und y-Richtung und durch Drehen solange verschoben, bis eine vollständige Dec
kung mit den Meßwerkzeigern 2 erreicht ist. Von den so gefundenen Drehpunkten der
Meßwerkzeiger 2 ausgehend, kann nun bei jedem einzelnen Meßwerkzeiger mit Hilfe
der Zeigerspitze 11 die jeweilige Winkelstellung dieses Meßwerkzeigers 2 ermittelt
werden.
Bei einer Prüfung von Verbrauchszählern 3 ist es nicht nur wichtig, ob diese richtig
messen, sondern auch, ob der Meßwert mit ausreichender Zuverlässigkeit abgelesen
werden kann. Geringfügige, innerhalb der zulässigen Toleranz liegende Anzeigefehler,
werden vom Rechner als solche erkannt und mit seiner Hilfe korrigiert. Der Rechner
geht dabei von der Regel aus, daß die Meßwertanzeige eines zu einer niedrigeren De
zimalstelle gehörigen Meßwerkzeigers 2 in der Regel, bezogen auf den Meßbereich
sendwert, genauer ist, als die der nächst höheren Dezimalstelle. Entgegen der übli
chen Ablesung eines Meßwertes, fortschreitend von der höheren zur niedrigeren Stel
le, beginnt die Ablesung und damit auch die Auswertung der Anzeige durch den Rech
ner 6 bei der niedrigsten Stelle.
Somit ergibt sich aus der in Fig. 1 dargestellten Meßwertanzeige des letzten Meßwerk
zeigers in der letzten Stelle eine 4 und dann eine 5. Beim vorletzten Meßwerkzeiger
wird der Rechner einen Anzeigewert von 9 ermitteln, denn aus der Anzeige des letzten
Meßwerkzeigers weiß er, daß die Anzeige des vorletzten Meßwerkzeigers deutlich
über einem ganzzahligen Wert liegen muß. Obwohl der nächste Meßwerkzeiger einen
Anzeigewert von etwas über 3 anzeigt, kann dieser Wert nur etwas unter 3 also zwei
sein, was sich wiederum aus dem bisher ermittelten Wert ergibt. Der erste der höch
sten Dezimalstelle zugeordnete Meßwerkzeiger scheint einen Wert von 0,9 also knapp
unter 1 anzuzeigen, müßte aber in Wirklichkeit einen Wert von über 1 anzeigen.
An diesem Punkt wird bei den für dieses Beispiel angenommenen großen Toleranzen
der Anzeigen die Ablesbarkeit aber schon kritisch. Denn man könnte auch annehmen
der richtige Anzeigewert des ersten Meßwerkzeigers läge bei 0,3 und wäre damit 0.
Das trifft zwar nicht zu, weil der angezeigte Wert von 0,9 näher bei 1,3 als bei 0,3 liegt,
doch wäre in einem solchen Fall der zulässige Toleranzbereich bereits überschritten
und der Verbrauchszähler 3 müßte aussortiert werden. Dennoch sollte deutlich gewor
den sein, daß die übliche vom höheren zum niedrigeren Stellenwert fortschreitende
Ablesung zu einem falschen Wert von 0,03954 führen könnte während der richtige
Wert 0,12954 beträgt. Die bei richtiger Anzeige der Meßwerkzeiger zu diesem richtigen
Wert führenden Zeigerstellungen sind als bereinigte Anzeigewerte (15) in Fig. 1 durch
einen Strich angedeutet. Die Automatisierung der Meßanzeigenablesung und -auswer
tung bedeutet somit nicht nur eine deutliche Beschleunigung der Zählerprüfung, son
dern erhöht auch deren Zuverlässigkeit.
Bezugszeichenliste
1 Anzeigebild
2 Meßwerkzeiger
3 Meßgerät
4 Kamera
5 Speicher
6 Rechner
7 Arbeitsspeicher
8 Zeigerhilfsbild
9 Positionshilfsbild
10 Zeigerkreisfläche
11 Zeigerspitze
12 Anlaufstern
13 Bildschirm
14 Startposition
15 bereinigter Anzeigewert.
2 Meßwerkzeiger
3 Meßgerät
4 Kamera
5 Speicher
6 Rechner
7 Arbeitsspeicher
8 Zeigerhilfsbild
9 Positionshilfsbild
10 Zeigerkreisfläche
11 Zeigerspitze
12 Anlaufstern
13 Bildschirm
14 Startposition
15 bereinigter Anzeigewert.
Claims (14)
1. Verfahren zur Auswertung der Meßwertanzeige eines analog anzeigenden
Meßgerätes (3), insbesondere eines Verbrauchszählers, mit Hilfe einer optoelektroni
schen Kamera (4), die zunächst ein fotografisches Anzeigebild (1) der Meßwertanzeige
mit mindestens einem zugehörigen Meßwerkzeiger (2) erstellt und das Anzeigebild (1)
anschließend an einen elektronischen Speicher (5) weitergibt, von dem es zur Weiter
verarbeitung festgehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß das gespeicherte Anzei
gebild (1) einem Rechner (6) zugeführt wird, in dessen Arbeitsspeicher (7) bereits min
destens ein experimentell oder rechnerisch ermitteltes Bild eines zum Meßgerät (1) ge
hörigen Meßwerkzeigers (2) als Zeigerhilfsbild (8) abgelegt wurde und der Rechner (6)
auf einen Befehl hin, in Abhängigkeit von den Vorgaben eines entsprechenden Pro
grammes, automatisch das Anzeigebild (1) der Meßwertanzeige nach einem Meßwerk
zeiger (2) durchsucht, dessen Kontur sich mit der Kontur eines Zeigerhilfsbildes (8) zur
Deckung bringen läßt, und daß er nach dem Auffinden von Lage und Winkelstellung
eines entsprechenden Meßwerkzeigers (2) innerhalb des Anzeigebildes (1), aus der
ermittelten Winkelstellung des zur Deckung gebrachten Zeigerhilfsbildes (8) den ange
zeigten Meßwert berechnet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeigerhilfs
bild (8) aus zwei Bildteilen besteht, von denen ein erster Bildteil ein von der Winkelstel
lung des Meßwerkzeigers (2) unabhängiger gleichbleibender Teil ist und ein zweiter
Bildteil ein von der Winkelstellung des Meßwerkzeigers (2) abhängiger, entsprechend
veränderbarer Teil ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (6)
den ersten Bildteil, der die Form einer Zeigerkreisfläche (10) besitzt, zum Auffinden
des Zeigerdrehpunktes nutzt und den zweiten Bildteil, der als Zeigerspitze (11) geformt
ist, zum Auffinden der Winkelstellung des Meßwerkzeigers (2) verwendet.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß im Arbeitsspeicher (7) eine Vielzahl von kompletten oder aus zwei Teilen
bestehenden Zeigerhilfsbildern (8) abgelegt ist, und jedes Zeigerhilfsbild (8) eine be
stimmte Winkelstellung der möglichen Anzeigewerte des Meßwerkzeigers (2) wieder
gibt und zum Auffinden des jeweiligen im Anzeigebild (1) festgehaltenen Anzeigewer
tes, der Rechner nacheinander versucht eines der Zeigerhilfsbilder (8) mit dem Anzei
gebild (1). in Deckung zu bringen, und daß er das Zeigerhilfsbild (8) für die Berechnung
des Anzeigewertes heranzieht, bei dem er den höchsten Deckungsgrad festgestellt hat.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 oder 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß im Arbeitsspeicher nur ein komplettes oder aus zwei Teilen beste
hendes Zeigerhilfsbild (8) abgelegt ist, und der Rechner durch ein entsprechendes Pro
gramm die Winkelstellung des kompletten Zeigerhilfsbildes (8) oder seines zweiten
Bildteiles (11) durch Drehung um den gefundenen Drehpunkt des Meßwerkzeigers (2)
herum solange verändert, bis ein Höchstmaß an Deckung mit dem Meßwerkzeiger (2)
in seiner Anzeigestellung erreicht ist und daß er die hierbei gefundene Winkelstellung
des Zeigerhilfsbildes (8) für die Berechnung des Anzeigewertes heranzieht.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Zahl der durch Zeigerhilfsbilder (8) simulierbaren Winkelstellungen
bei gleich großen, über den Anzeigebereich des Meßwerkzeigers (2) verteilten Winkel
stufen so festgelegt ist, daß eine für die geforderte Meßgenauigkeit ausreichende Auf
lösung erzielt wird, vorzugsweise 100 Stellungen in Stufen von 3,6 Grad bei einem An
zeigebereich des Meßwerkzeigers (2) von 360 Grad.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Überprüfung der Deckung zwischen dem jeweiligen Zeigerhilfsbild (8)
und dem Meßwerkzeiger (2) im Anzeigebild (1) in der Weise erfolgt, daß die mittlere
Helligkeit aller Pixel innerhalb und außerhalb der Kontur des Zeigerhilfsbildes (8) er
rechnet wird und daß das Zeigerhilfsbild (8) solange auf dem Anzeigebild (1) verscho
ben wird, bis entweder
- a) die mittlere Helligkeit innerhalb des Zeigerhilfsbildes (8) ein Minimum darstellt, oder
- b) das Verhältnis der mittleren Helligkeit in einem Bereich um das Zeiger hilfsbild (8) herum zur mittleren Helligkeit innerhalb des Zeigerhilfsbildes (8) ein Maximum darstellt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Meßgerät (3) ein Verbrauchszähler, vorzugsweise ein Wasserzähler
ist, und dieser mehrere in Abständen nebeneinander angeordnete Meßwerkzeiger (2)
aufweist, und daß der Rechner (6) nach dem Auffinden von Lage und Winkelstellung
eines ersten im Anzeigebild (1) enthaltenen Meßwerkzeigers (2) in entsprechender
Weise auch Lage und Winkelstellung der übrigen Meßwerkzeiger (2) des Anzeigebil
des (1) ermittelt und daß der Rechner (6) aus den so ermittelten Zeigerstellungen des
Anzeigebildes (1) die Meßwertanzeige berechnet.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeberei
che (1) der Meßwerkzeiger (2), innerhalb eines Winkelbereiches von 360 Grad, von 1
bis 10 reichen und zu jeweils einer von mehreren aufeinanderfolgenden Dezimalstellen
gehören und der Rechner (6) über eine Plausibilitätsentscheidung den Anzeigewert (1)
des Meßwerkzeigers (2) einer höheren Dezimalstelle mit Hilfe des Anzeigewertes des
zur nächst niedrigeren Dezimalstelle gehörigen Meßwerkzeigers (2) korrigiert.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rechner (6) bei der Auswertung des Anzeigebildes (1) die
bekannte Geometrie des Verbrauchszähler (3) zum Auffinden der Meßwerkzeiger (2)
und/oder zur Kontrolle ermittelter Meßwerkzeiger (2) nutzt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner
(6) bei der Zeigersuche das Zeigerhilfsbild (8) nacheinander in x-Richtung, in Y-Rich
tung und durch Drehung solange verschiebt, bis eine optimale Deckung mit dem Meß
werkzeiger (2) erreicht ist und daß er einen ersten Suchlauf bei einer ihm vorgegebe
nen Startposition (14) im Nahbereich eines ersten Meßwerkzeigers (2) beginnt und
diesen solange fortsetzt, bis er annehmen kann, daß ein bestimmter Meßwerkzeiger (2)
gefunden ist und daß er den zweiten und weitere Suchläufe an einer Position beginnt,
die sich aufgrund der Geometrie des Verbrauchszählers (3) aus der Lage des gefun
denen Meßwerkzeigers (2) ergibt und daß er nach dem Auffinden jedes weiteren Meß
werkzeigers (2) prüft, ob dessen Lage mit der Geometrie des Verbrauchszählers (3)
vereinbar ist und andernfalls alle Suchläufe von vorne beginnt, bis eine Übereinstim
mung erzielt ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner
(6) sich jeweils die nach dem ersten Suchlauf gefundene richtige Position eines ersten
Meßwerkzeigers (2) merkt und bei jedem neuen ersten Suchlauf bei einem anderen
Anzeigebild (1) bei einer Startposition (14) beginnt, die sich als Mittelwert aus den vor
hergehenden ersten Suchläufen ergibt.
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Arbeitsspei
cher (7) des Rechners (6) außer dem Zeigerhilfsbild (8) noch ein die Lage aller Meß
werkzeiger (2) zueinander definierendes Positionshilfsbild (9) abgelegt ist, in dem vor
zugsweise nur die jeweils den Drehpunkt jedes Meßwerkzeigers (2) umschließenden
Zeigerkreisflächen (10) ohne Zeigerspitze enthalten sind, und daß der Rechner (6) die
ses Positionshilfsbild (9), von einer Startposition (14) ausgehend, nacheinander in x-Richtung,
in y-Richtung und durch Drehung solange verschiebt, bis eine optimale Dec
kung mit den entsprechenden Kreisflächen aller Meßwerkzeiger (2) des Anzeigebildes
(1) erreicht ist und der Rechner nun das Zeigerhilfsbild (8) oder nur dessen Zeiger
spitze (11) auf entsprechende Positionen am Drehpunkt eines jeden Meßwerkzeigers
(2) im Positionshilfsbild (9) setzt und solange dreht, bis eine optimale Deckung mit dem
jeweiligen Meßwerkzeiger (2) des Anzeigebildes (1) erreicht ist.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Rechner (6) nach der Analyse jedes Anzeigebildes (1) eine Plausi
bilitätsprüfung durchführt, die erfaßt, ob die ermittelten Winkelstellungen der Meß
werkzeiger (2), im Rahmen zulässiger Anzeigetoleranzen, miteinander vereinbar sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19545631A DE19545631A1 (de) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | Verfahren zur Auswertung der Anzeigebilder von analog anzeigenden Meßgeräten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19545631A DE19545631A1 (de) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | Verfahren zur Auswertung der Anzeigebilder von analog anzeigenden Meßgeräten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19545631A1 true DE19545631A1 (de) | 1997-06-12 |
Family
ID=7779423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19545631A Ceased DE19545631A1 (de) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | Verfahren zur Auswertung der Anzeigebilder von analog anzeigenden Meßgeräten |
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