JP2006084418A - Automatic reading apparatus for measuring instrument - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、計測器自動読取装置に係り、特に水処理施設などの各種プラント等に設けられた現場型計測器の計測値を読み取るのに好適な計測器自動読取装置に関する。 The present invention relates to an automatic measuring instrument reading device, and more particularly to an automatic measuring instrument reading device suitable for reading a measurement value of an on-site measuring instrument provided in various plants such as a water treatment facility.
従来、水処理施設を始めとする各種プラント等に用いられる計測器として、計測器の取付現場に行かないと計測値を読むことができない現場型計測器と、計測結果を電気信号に変換して遠方の集中管理センタ等に伝送することにより、遠方にて計測値の読み取りが可能な電気式計測器とがある。 Conventionally, as a measuring instrument used in various plants such as water treatment facilities, a field-type measuring instrument that cannot read the measured value unless it goes to the installation site of the measuring instrument, and converts the measurement result into an electrical signal There is an electric measuring instrument that can read a measured value at a distance by transmitting it to a remote central control center or the like.
これらの計測器のうち、電気式計測器は、センサ部や信号変換部などの複雑な構成を有するため、高価である。従って、プラントの補修後の運転調整時や試運転時にしか使用しない計測器まで電気式計測器にすると、設備費が高いものとなる。 Among these measuring instruments, the electrical measuring instrument is expensive because it has a complicated configuration such as a sensor unit and a signal conversion unit. Therefore, if an electric measuring instrument is used up to a measuring instrument that is used only at the time of operation adjustment after the repair of the plant or at the time of trial operation, the equipment cost becomes high.
一方、現場型計測器は、機械的な仕掛けだけの簡単な構造であるため安価であるが、計測作業員が現場に行って計測値を読み取るため、人件費がかかる、計測値の収集に時間がかかる、読み取る人が異なることにより計測値に違いが生じる等の不都合がある。 On the other hand, field-type measuring instruments are inexpensive because they have a simple mechanical mechanism, but they require labor costs because measurement workers go to the site to read the measured values, and it takes time to collect the measured values. There are inconveniences such as a difference in measurement values due to different reading people.
特開2002−288780号公報には、各家庭に取り付けられたガスなどの使用量メータの自動読取装置が開示されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-288780 discloses an automatic reading device for a usage meter of gas or the like attached to each household.
同号公報で用いられている使用量メータは、針式の円読式メータであり、表示部が円盤よりなり、該円盤の周縁に0〜9の数字が付されている。この自動読取装置は、CCDなどからなる撮像装置を備えており、また、針が0〜9を指針している表示部の10枚の画像を、テンプレートとして予め記憶部に記憶している。計測の際、撮像装置によって使用量メータを撮像し、撮像された表示部を前記10枚の画像と比較し、該10枚の画像のうち針の位置が最も近い画像の指針値が計測値とされる。 The usage meter used in the publication is a needle-type circular reading meter, the display portion is made of a disk, and numbers 0 to 9 are attached to the periphery of the disk. This automatic reading device is provided with an imaging device such as a CCD, and 10 images on the display unit with the hands indicating 0 to 9 are stored in advance in the storage unit as templates. At the time of measurement, the usage meter is imaged by the imaging device, the captured display unit is compared with the 10 images, and the pointer value of the image with the closest needle position among the 10 images is the measured value. Is done.
同号公報の自動読取装置にあっては、既に設置されている現場型計測器をそのまま使用できるため、電気式計測器に取り換える場合と比べて安価である。また、計測作業員によって計測値の読み取りが行われることはないため、短時間で精度の高い計測値の読取が可能となる。
特開2002−288780号公報のメータ自動読取装置では、多種類の計測器の読取を行う場合、各種の計測器ごとに複数の画像をテンプレートとして予め記憶部に記憶させる必要があるため、手間がかかる。 In the automatic meter reading apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-288780, when reading various types of measuring instruments, it is necessary to store a plurality of images as templates for each measuring instrument in advance in the storage unit. Take it.
本発明は、上記問題点を解消し、計測器を安価かつ精度よく計測することができる計測器自動読取装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an automatic measuring instrument reading device that solves the above-described problems and can measure a measuring instrument inexpensively and accurately.
本発明(請求項1)の計測器自動読取装置は、目盛と計測値指示体とを備えた計測器の計測値を読み取る自動読取装置であって、該計測器を撮影する計測器撮影手段と、撮影された画像における該計測器の最大目盛位置及び最小目盛位置を記憶する目盛記憶手段と、該画像における該計測値指示体の位置を検出する指示体位置検出手段と、該最大目盛位置、最小目盛位置及び該計測値指示体の位置に基づいて計測器の計測値を演算する計測値演算手段とを備えたことを特徴とするものである。 A measuring instrument automatic reading device according to the present invention (Claim 1) is an automatic reading device that reads a measurement value of a measuring instrument having a scale and a measurement value indicator, and a measuring instrument photographing means for photographing the measuring instrument. Scale storage means for storing the maximum scale position and minimum scale position of the measuring instrument in the captured image, indicator position detection means for detecting the position of the measurement value indicator in the image, and the maximum scale position; Measurement value calculation means for calculating the measurement value of the measuring instrument based on the minimum scale position and the position of the measurement value indicator is provided.
請求項2の計測器自動読取装置は、請求項1において、さらに前記計測器の種別を記憶する種別記憶手段を備え、前記計測値演算手段は、該種別記憶手段からの種別信号に基づき、該計測器の種別に応じて計測値を演算するものであることを特徴とするものである。 A measuring instrument automatic reading device according to a second aspect of the present invention is the instrument automatic reading device according to the first aspect, further comprising type storage means for storing the type of the measuring instrument, wherein the measurement value calculation means is based on a type signal from the type storage means. The measurement value is calculated according to the type of the measuring instrument.
本発明(請求項1)の計測器自動読取装置は、目盛記憶手段によって記憶された最大目盛位置及び最小目盛位置と、指示体位置検出手段によって検出された計測指示体の位置との位置関係に基づいて計測器の計測値を演算することから、複数の画像を予め記憶部に記憶させる必要がなく、手間がかからない。 The automatic measuring instrument reading device of the present invention (Claim 1) is based on the positional relationship between the maximum scale position and the minimum scale position stored by the scale storage means and the position of the measurement indicator detected by the indicator position detection means. Since the measurement value of the measuring instrument is calculated based on this, it is not necessary to store a plurality of images in the storage unit in advance, and it does not take time.
本発明にあっては、現場型計測器の読み取りを自動的に行うことができる。 In the present invention, reading of the on-site measuring instrument can be automatically performed.
本発明によると、計測作業員によって読み取りを行う場合と比べて、安価かつ精度よく計測することができる。 According to the present invention, it is possible to measure with low cost and high accuracy compared to the case where reading is performed by a measurement worker.
請求項2の計測器自動読取装置は、計測器の種別を記憶する種別記憶手段を備え、前記計測値演算手段は、該種別記憶手段からの種別信号に基づき、該計測器の種別に応じて計測値を演算するものであることから、多種類の計測器の計測値を読み取ることができる。
The automatic measuring instrument reading device according to
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。第1図(a)は実施の形態に係る計測器自動読取装置及び流量計の斜視図、第1図(b)は流量計の表示部の正面図、第2図は第1図の計測器自動読取装置の概略的な構成図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 (a) is a perspective view of a measuring instrument automatic reading device and a flow meter according to the embodiment, FIG. 1 (b) is a front view of a display unit of the flow meter, and FIG. 2 is a measuring instrument of FIG. It is a schematic block diagram of an automatic reader.
現場型計測器である流量計2の近傍に、計測器自動読取装置1が設置されている。
An automatic measuring instrument reading device 1 is installed in the vicinity of the
この実施の形態では、流量計2はフローメータであり、筒軸方向を上下方向とした筒状ケーシング2aと、該ケーシング2aの外面に印刷、刻印等により形成された複数の目盛線よりなる表示部3と、該ケーシング2a内に収容されたロータ式浮子よりなる計測値指示体4とを有している。表示部3は、その最上部に最大目盛線3aが設けられ、その最下部に最小目盛線3bが設けられ、これら最大目盛線3aと最小目盛線3bとの間に、等間隔をあけて複数の目盛線が設けられている。計測値指示体4は逆円錐形状となっており、上端側の平面部が計測値を指示する指示ポイントとなっている。
In this embodiment, the
計測器自動読取装置1は、CCDなどの撮影手段10と、後面に設けられた画面11と、計測器自動読取装置1を図示しない集中管理室内のホストコンピュータと接続する通信回線12と、計測器自動読取装置1の内部のデータ処理ユニット20とを有している。 The automatic measuring instrument reading device 1 includes an imaging means 10 such as a CCD, a screen 11 provided on the rear surface, a communication line 12 for connecting the automatic measuring instrument reading device 1 to a host computer (not shown), and a measuring instrument. It has a data processing unit 20 inside the automatic reading device 1.
また、図示は省略するが、計測器自動読取装置1の前面には、撮影のタイミングに連動して光るランプ・フラッシュなどの光源が設けられている。この光源によると、撮影時のみ明るくすることができるので、消費電力低減やカメラ・照明器具の延命化が図られる。 Although not shown in the drawing, a light source such as a lamp or a flash that shines in synchronization with the photographing timing is provided on the front surface of the automatic measuring instrument reading device 1. According to this light source, since it can be brightened only at the time of photographing, the power consumption can be reduced and the life of the camera / lighting device can be extended.
データ処理ユニット20は、信号処理用CPUを備えたものであり、以下の7つの部分21〜27を有している。撮影手段制御部21は、撮影手段10を作動させて流量計2の撮影動作を実行させる機能を有する。目盛記憶部22は、撮影手段10によって撮影された画像における、最大目盛線3aの画像上の座標、最小目盛線3bの画像上の座標、及びこれら目盛線3a,3bの周辺の画像を記憶する機能を有する。種別記憶部23は、ユーザーが選択した流量計2の種別、例えば縦型計器、横型計器、円形計器などの種別を記憶する機能を有する。位置ずれ検出部24は、上記目盛記憶部22によって予め記憶されている目盛線3a,3bの周辺画像と、計測時に撮影された目盛線3a,3bの周辺画像とを比較し、計測器自動読取装置1及び流量計2に位置ずれが有るか否かを検出する機能を有する。表示部画像抽出部25は、撮影された画像から表示部3の画像を抽出する機能を有する。指示体位置検出部27は、画像上の計測値指示体4の指示ポイントの座標を検出する機能を有する。計測値演算部27は、目盛線3a,3bの座標、計測値指示体4の指示ポイントの座標及び流量計2の種別から、計測値を演算する機能を有する。
The data processing unit 20 includes a signal processing CPU and includes the following seven portions 21 to 27. The photographing means control unit 21 has a function of operating the photographing means 10 to execute the photographing operation of the
このように構成された計測器自動読取装置1の動作を、第3,4図を用いて説明する。なお、第3図は計測前の準備工程を説明するフローチャートであり、第4図は計測工程を説明するフローチャートである。 The operation of the automatic measuring instrument reading apparatus 1 configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a flowchart for explaining a preparation process before measurement, and FIG. 4 is a flowchart for explaining the measurement process.
[準備工程]
準備工程においては、第3図の通り、ユーザーが計測器自動読取装置1を操作して、流量計2の撮影をする(STEP1)。
[Preparation process]
In the preparation step, as shown in FIG. 3, the user operates the measuring instrument automatic reading device 1 to photograph the flow meter 2 (STEP 1).
次いで、目盛記憶部22が、画面1a上の画像から目盛線3a,3bの周辺の画像を収集して記憶する。また、ユーザーが、目盛線3a,3bの座標をマウスなどのポインティングデバイスを用いて決定し、目盛記憶部22に記憶させる(STEP2)。 Next, the scale storage unit 22 collects and stores images around the scale lines 3a and 3b from the image on the screen 1a. Further, the user determines the coordinates of the scale lines 3a and 3b by using a pointing device such as a mouse and stores them in the scale storage unit 22 (STEP 2).
次いで、ユーザーが、画面1aを用いて流量計2の種別を選択し、種別記憶部23に記憶させる(STEP3)。
Next, the user selects the type of the
[計測工程]
計測工程においては、撮影手段制御部21が、撮影手段10を作動させ、流量計2を撮影する(STEP1)。
[Measurement process]
In the measurement process, the photographing means control unit 21 operates the photographing means 10 to photograph the flow meter 2 (STEP 1).
次いで、撮影画像のチェックを行う(STEP2)。このSTEP2では、位置ずれ検出部24が、撮影された画像上の目盛線3a,3bの周辺画像と、準備工程で目盛記憶部22に記憶された目盛線3a,3bの周辺画像とのマッチングを行い、計測器自動読取装置1及び流量計2の位置ずれや計測器自動読取装置1の故障の有無をチェックする。例えば、計測工程における目盛線3a,3bの周辺画像と準備工程における目盛線3a,3bの周辺画像との画像データ同士の引き算を行い、すべての座標における画像値がほぼ0になっているかどうかを確認する。ずれが生じている場合は、予め定めた範囲(例えば、1cm角内)を探索し、マッチする場所を検索する。マッチする部分が検出できた場合は、マッチするように座標軸を変更して記憶する。マッチする場所が検出できない場合は、カメラが大きくずれていたり、故障していたり等の要因で正常な映像を取ることができなくなっていると判断し、警報を発する(STEP3)。
Next, the photographed image is checked (STEP 2). In this STEP2, the misalignment detection unit 24 matches the peripheral image of the scale lines 3a and 3b on the captured image with the peripheral image of the scale lines 3a and 3b stored in the scale storage unit 22 in the preparation process. The check is performed to determine whether the automatic measuring instrument reading device 1 and the
その後、画像上から、表示部3の画像抽出を行う(STEP4)。先ず、表示画像抽出部25が、目盛記憶部22から目盛線3a,3bの座標を呼び出すと共に、種別記憶部23から流量計2の種別を呼び出す。そして、表示部画像抽出部25が、予め記憶されている複数の画像抽出プログラムの中から流量計2の種別に対応するプログラムを呼び出し、このプログラムに従って画像上から表示部3の画像を抽出する(切り出す)。
Thereafter, the image of the display unit 3 is extracted from the image (STEP 4). First, the display image extraction unit 25 calls the coordinates of the scale lines 3 a and 3 b from the scale storage unit 22 and calls the type of the
本実施の形態では流量計2は縦型であるため、抽出画像は最小目盛線3aから最小目盛線3bまでの縦長の長方形状の画像となる。なお、横長の計測器の場合、抽出画像は横長の長方形状の画像となり、円形の計測器の場合、抽出画像はドーナツ形状の画像となる。
In the present embodiment, since the
次いで、指示体位置検出部26が、計測値指示体4の検出を行う(STEP5)。計測値指示体4の検出は、公知の種々の画像処理によって行うことができる。例えば、予め準備工程において計測値指示体4の形状パターンを記憶しておき、計測工程において、抽出画像中から同一の形状パターンを探索することにより、計測値指示体4を検出してもよい。また、計測値指示体4が最小目盛線3bを指示しているときの表示部3の抽出画像パターンを予め記憶しておき、この抽出画像パターンと、今回の抽出画像パターンとの照合により、計測値指示体4の検出を行ってもよい。
Next, the indicator position detection unit 26 detects the measurement value indicator 4 (STEP 5). The
次いで、計測値演算を行う(STEP6)。以下に、計測工程における表示部3の抽出画像パターンと、準備工程時に予め記憶された、計測値指示体4が最小目盛線3bを指示しているときの表示部3の抽出画像パターンとの照合によって、計測値の演算をする方法を説明する。先ず、これら2つの抽出画像パターンにおけるパターンデータの差分計算を行う。計算結果は2次元配列となるが、この配列中の差が発生している場所を検出する。差の発生がなければ、計測工程での計測値指示体4は、準備工程における場合と同様、最小目盛線3bを指している。差が発生している場合には、計測値指示体4は最小目盛線3b以外を指している。この計測値指示体4は、その上端部が計測値を示すものであるため、差が発生している座標のうち最も上部の座標が計測値を示す座標となる。この計測値指示体4の上端部の座標と、目盛記憶部22に記憶されている目盛線3a,3bの座標とから、流量計2の種別に応じた演算方法によって、計測値演算部26が計測値の計算を行う。
Next, a measurement value calculation is performed (STEP 6). Below, collation with the extraction image pattern of the display part 3 in a measurement process, and the extraction image pattern of the display part 3 when the measured
本実施の形態では、流量計2は縦型であるため、最小目盛線3bから最大目盛線3aまでの距離と、最小目盛線3bから計測値指示体4の上端部までの距離との比から、計測値指示体4が計測範囲の何%を指しているかが算出される。なお、予め最大目盛線3aの指示値及び最小目盛線3bの指示値をデータ処理ユニット20に記憶させておき、これら指示値と上記計測範囲の%値とから、計測値を算出してもよい。
In the present embodiment, since the
最後に、算出された計測値が通信回線12を介してホストコンピュータに出力される(STEP7)。 Finally, the calculated measurement value is output to the host computer via the communication line 12 (STEP 7).
なお、上記実施の形態では、撮影手段10及び流量計2の位置ずれを考慮したが、位置ずれの可能性が低い場合、考慮しなくてもよい。この場合、準備工程における周辺画像の記憶(第3図のSTEP2を参照)及び計測工程における撮影画像チェック及び警報発信(第4図のSTEP2,3)が省略される。
In the above-described embodiment, the positional deviation between the
上記実施の形態では計測器の種別の選択を行ったが、一種類の計測器のみを読み取る場合は、種別記憶機能を有していなくてもよい。この場合、準備工程における計測器の種別の選択・記憶(第3図のSTEP3)が省略される。 In the above embodiment, the type of measuring instrument is selected. However, when only one type of measuring instrument is read, the type storing function may not be provided. In this case, the selection and storage of the type of measuring instrument in the preparation process (STEP 3 in FIG. 3) is omitted.
上記実施の形態では、1つの計測器自動読取装置で1つの計測器のみの自動読取を行っていたが、1つの計測器自動読取装置で複数の計測器の自動読取を行ってもよい。この場合、準備工程において、1枚の撮影画像に複数の計測器を撮影し、各計測器ごとに第3図のSTEP2、STEP3の工程を行う。また、計測工程においても、1枚の撮影画像に複数の計測器を撮影し、各計測器ごとに第4図のSTEP2〜7の工程を行う。
In the above-described embodiment, only one measuring instrument is automatically read by one measuring instrument automatic reading device, but a plurality of measuring instruments may be automatically read by one measuring instrument automatic reading device. In this case, in the preparation process, a plurality of measuring instruments are photographed on one photographed image, and the steps STEP2 and STEP3 in FIG. 3 are performed for each measuring instrument. Also in the measurement process, a plurality of measuring instruments are photographed on one photographed image, and the
1 計測器自動読取装置
2 流量計
3 表示部
3a 最大目盛線
3b 最小目盛線
4 計測値指示体
10 撮影手段
11 画面
12 通信回線
20 データ処理ユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Measuring instrument
Claims (2)
該計測器を撮影する計測器撮影手段と、
撮影された画像における該計測器の最大目盛位置及び最小目盛位置を記憶する目盛記憶手段と、
該画像における該計測値指示体の位置を検出する指示体位置検出手段と、
該最大目盛位置、最小目盛位置及び該計測値指示体の位置に基づいて計測器の計測値を演算する計測値演算手段と
を備えたことを特徴とする計測器自動読取装置。 An automatic reading device that reads a measurement value of a measuring instrument having a scale and a measurement value indicator,
A measuring instrument imaging means for imaging the measuring instrument;
Scale storage means for storing the maximum scale position and the minimum scale position of the measuring instrument in the captured image;
Indicator position detecting means for detecting the position of the measurement value indicator in the image;
A measuring instrument automatic reading device comprising: a measured value calculation means for calculating a measured value of the measuring instrument based on the maximum scale position, the minimum scale position, and the position of the measured value indicator.
前記計測値演算手段は、該種別記憶手段からの種別信号に基づき、該計測器の種別に応じて計測値を演算するものであることを特徴とする計測器自動読取装置。 In claim 1, further comprising a type storage means for storing the type of the measuring instrument,
The measurement value automatic reading device, wherein the measurement value calculation means calculates a measurement value according to the type of the measurement device based on a type signal from the type storage unit.
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