JP5775646B1 - Point needle type meter image analysis apparatus, indicator needle type meter image analysis method and program - Google Patents
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Abstract
【課題】 指示針の一部の画像データを利用して指示針の向きを検出することが可能な指示針式メータ用画像解析装置等を提供する。【解決手段】 指示針の一部又は全部が撮影された画像データに対して、画像基準点を設定し、画像基準点を囲んで指示針を先端側と他端側で横切る閉凸線を設定する。そして、閉凸線上で2値化処理を行い、閉凸線上の各点で、画像基準点との関係で起点座標と対角座標の値を補正し、補正後の値を用いて、先端側で横切る部分により指示針が指し示す向きを特定する。本願発明によれば、指示針全体の画像処理を行う必要がなく、解析する画像量を減らして、指示針の一部の画像データを利用して指示針の向きを検出することができる。【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image analysis apparatus for a pointing needle type meter and the like capable of detecting the direction of the pointing needle using image data of a part of the pointing needle. An image reference point is set for image data in which a part or all of the pointing needle is photographed, and a closed convex line that surrounds the image reference point and crosses the pointing needle at the front end side and the other end side is set. To do. Then, binarization processing is performed on the closed convex line, and at each point on the closed convex line, the values of the origin coordinate and the diagonal coordinate are corrected in relation to the image reference point, and the tip side is used by using the corrected value. The direction pointed by the indicator needle is specified by the crossing part. According to the present invention, it is not necessary to perform image processing of the entire pointing needle, and the direction of the pointing needle can be detected using a part of the image data of the pointing needle by reducing the amount of image to be analyzed. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、指示針式メータ用画像解析装置、指示針式メータ用画像解析方法及びプログラムに関し、特に、指示針式メータの指示針を撮影した画像データから前記指示針の方向を特定する指示針式メータ用画像解析装置等に関する。 The present invention relates to an image analysis apparatus for an indicator needle type meter, an image analysis method for an indicator needle meter, and a program, and in particular, an indicator needle that specifies the direction of the indicator needle from image data obtained by photographing the indicator needle of the indicator needle meter. The present invention relates to an image analyzer for a type meter.
指示針式メータは、回転軸のまわりに回転する指示針を設け、測定しようとする量や方向を、指示針の振れ量で知ることができるものであり、油圧計や油面計等において使用されている。 The indicator needle meter is equipped with an indicator needle that rotates around the rotation axis, and the amount and direction to be measured can be known from the amount of deflection of the indicator needle. It is used in hydraulic gauges, oil level gauges, etc. Has been.
特許文献1には、アナログメータを斜めから撮影した画像を用いて指示値を自動的に読み取るものが記載されている。特許文献2には、指針式メータを撮影して、予め定めた指針のグレー値及び特徴量を用いて指針を認識することが記載されている。特許文献3には、検査対象物の2値化画像にエッジ処理を行って検査を行うことが記載されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707 describes that an instruction value is automatically read using an image taken by an analog meter from an oblique direction. Patent Document 2 describes that a pointer-type meter is photographed and the pointer is recognized using a gray value and a characteristic amount of a predetermined pointer. Patent Document 3 describes performing an inspection by performing edge processing on a binarized image of an inspection object.
特許文献1乃至3にあるように、従来、指示針全体を算出するものが主流である。しかしながら、指示針式メータの全体画像を撮影するためには、被写体から一定以上の距離から撮影する必要がある。そのため、撮影機材を取り付けるために工夫が必要となる。さらに、撮影機材などへの供給電力も多くなり、運用コストが増加するなどの問題が生じる。さらに、指示針式メータの全体画像から指示針の輪郭や方向を算出するためには、多くの画像データを処理する必要があり、画像解析時間が膨大なものになる。 Conventionally, as described in Patent Documents 1 to 3, the mainstream is to calculate the entire indicating needle. However, in order to capture the entire image of the pointing needle meter, it is necessary to capture from a certain distance from the subject. Therefore, it is necessary to devise in order to attach the photographing equipment. In addition, there is a problem that the power supply to the photographing equipment increases and the operation cost increases. Furthermore, in order to calculate the contour and direction of the pointing needle from the entire image of the pointing needle type meter, it is necessary to process a lot of image data, and the image analysis time becomes enormous.
よって、本発明は、指示針の一部の画像データを利用して指示針の向きを検出することが可能な指示針式メータ用画像解析装置等を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a pointer needle meter image analysis apparatus and the like that can detect the direction of the pointer using the image data of a part of the pointer.
本願発明の第1の観点は、指示針式メータの指示針を撮影した画像データから前記指示針の方向を特定する指示針式メータ用画像解析装置であって、前記メータの指針の一部又は全部を撮影して得られた前記画像データにおいて、画像基準点を設定する画像基準設定手段と、前記画像データにおいて、前記画像基準点を囲み、前記指示針の一方端側と反対端側で前記指示針を横切る閉凸線を設定する閉凸線設定手段と、前記画像データにおいて、前記閉凸線における各点において、メータ面か非メータ面かによって2値化する2値化処理手段と、前記閉凸線上の前記非メータ面の各点のうち前記一方端側で前記閉凸線が横切る部分である一方端側部分及び前記他方端側で前記閉凸線が横切る部分である他方端側部分を抽出する抽出手段と、前記一方端側部分と前記他方端側部分のいずれかを先端側部分とする選択手段と、前記先端側部分から方向基準点を求め、前記画像基準点から前記方向基準点への向きを前記指示針が示す向きとして特定する方向特定手段を備えるものである。 A first aspect of the present invention is an image analysis device for an indicator needle meter that specifies the direction of the indicator needle from image data obtained by photographing the indicator needle of an indicator needle meter, wherein a part of the pointer of the meter or In the image data obtained by photographing all, image reference setting means for setting an image reference point, and in the image data, the image reference point is surrounded, and the one end side and the opposite end side of the pointer are Closed convex line setting means for setting a closed convex line crossing the indicator needle, and binarization processing means for binarizing the image data according to whether each point on the closed convex line is a meter surface or a non-meter surface; Of the points on the non-metered surface on the closed convex line, the one end side that is the part that the closed convex line crosses on the one end side and the other end side that is the part that the closed convex line crosses on the other end side Extraction means to extract the part and the previous Selection means having one of the one end side part and the other end side part as a tip side part; a direction reference point from the tip side part; a direction from the image reference point to the direction reference point; Direction specifying means for specifying as the direction indicated by.
本願発明の第2の観点は、第1の観点の指示針式メータ用画像解析装置であって、少なくとも前記閉凸線上の前記非メータ面の各点について、前記画像基準点に対して反対に位置する前記閉凸線上の点がメータ面かそれ以外かを判定し、前記一方端側部分の各点のうち反対に位置する点がメータ面となる点を前記一方端側部分から除外し、前記他方端側部分の各点のうち反対に位置する点がメータ面となる点を前記他方端側部分から除外する補正手段を備えるものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the pointing needle type meter image analysis apparatus according to the first aspect, wherein at least each point of the non-meter surface on the closed convex line is opposite to the image reference point. point of said closed convex line is determined whether others or meter surfaces located, a point located on the opposite of the points of the one end side portion is excluded from the one end side portion of the point where the meter face, Correcting means is provided for excluding, from the other end side portion, a point at which the opposite point of each point of the other end side portion becomes a meter surface.
本願発明の第3の観点は、第2の観点の指示針式メータ用画像解析装置であって、前記補正手段は、前記一方端側部分の各点の反対に位置する点が非メータ面となる前記閉凸線上の他方端側点群を抽出し、前記他方端側部分の各点の反対に位置する点が非メータ面となる前記閉凸線上の一方端側点群を抽出し、前記選択手段は、前記一方端側部分の選択基準点と前記他方端側部分の選択基準点を求め、それぞれから前記一方端側点群と前記他方端側点群までの距離を比較し、短いものを前記先端側部分として選択するものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the pointing needle type meter image analysis apparatus according to the second aspect, wherein the correction means is configured such that a point located opposite to each point of the one end side portion is a non- meter surface. The other end side point group on the closed convex line is extracted, and the one end side point group on the closed convex line where the point located opposite to each point of the other end side portion is a non- meter surface is extracted, The selection means obtains the selection reference point of the one end side portion and the selection reference point of the other end side portion, compares the distance from each to the one end side point group and the other end side point group, and is short. Is selected as the tip side portion.
本願発明の第4の観点は、第2又は第3の観点の指示針式メータ用画像解析装置であって、前記閉凸線は、前記画像中心点を中心とする円であり、前記補正手段は、前記一方端側部分の各点を一方の端点とする直径の他方の端点を、前記反対に位置する点とし、前記他方端側部分の各点を一方の端点とする直径の他方の端点を、前記反対に位置する点とし、前記方向特定手段は、前記先端端側部分の両端の点の中心を前記方向基準点とするものである。 A fourth aspect of the present invention is the pointing needle meter image analysis apparatus according to the second or third aspect, wherein the closed convex line is a circle centered on the image center point, and the correction means Is the other end point of the diameter having each point of the one end side portion as one end point, and the other end point of the diameter having each point of the other end side portion as one end point. , And the direction specifying means uses the centers of both ends of the tip end side portion as the direction reference point.
本願発明の第5の観点は、第2から第4のいずれかの観点の指示針式メータ用画像解析装置であって、前記閉凸線設定手段は、前記画像基準点を囲み、前記指示針の一方端側と反対端側で前記指示針を横切る複数の閉凸線を設定し、前記2値化処理手段は、前記各閉凸線における各点において、メータ面か非メータ面かによって2値化し、前記抽出手段は、前記各閉凸線上の前記非メータ面の各点のうち前記一方端側で前記各閉凸線が横切る部分である一方端側部分及び前記他方端側で前記各閉凸線が横切る部分である他方端側部分を抽出し、前記補正手段は、少なくとも前記各閉凸線上の前記非メータ面の各点について、前記画像基準点に対して反対に位置する前記各閉凸線上の点がメータ面かそれ以外かを判定し、前記一方端側部分の各点のうち反対に位置する点がメータ面となる点を前記一方端側部分から除外し、前記他方端側部分の各点のうち反対に位置する点がメータ面となる点を前記他方端側部分から除外するとともに、前記複数の閉凸線に対する前記一方端側部分及び/又は前記複数の閉凸線に対する前記他方端側部分において、連続していない点を排除するものである。 A fifth aspect of the present invention is the pointing needle type meter image analysis apparatus according to any one of the second to fourth aspects, wherein the closed convex line setting means surrounds the image reference point, and the pointing needle A plurality of closed convex lines that cross the indicator needle are set on one end side and the opposite end side, and the binarization processing means determines whether each point on each closed convex line is a meter plane or a non-meter plane. The extraction means is configured to extract each of the points on the one end side and the other end side of the points on the non-meter surface on the closed convex lines. The other end side portion that is a portion traversed by the closed convex line is extracted, and the correction unit is configured to position each of the points on the non-meter surface on each of the closed convex lines opposite to the image reference point. the closed convex line points is determined whether others or meter face, each of said one end portion The one excluded from the end portion, the other end portion points a point located opposite the meter face of each point of the other end portion points a point located opposite the meter face of In addition, a point which is not continuous in the one end side portion with respect to the plurality of closed convex lines and / or the other end side portion with respect to the plurality of closed convex lines is excluded.
本願発明の第6の観点は、第2から第5のいずれかの観点の指示針式メータ用画像解析装置であって、前記画像基準設定手段は、少なくとも前記補正手段による除外後の前記一方端側部分及び/又は前記他方端側部分が存在しない場合に、除外前の前記一方端側部分及び前記他方端側部分からそれぞれ一方端側基準点及び他方端側基準点を演算し、前記一方端側基準点及び前記他方端側基準点から修正後画像基準候補点を演算し、前記修正後画像基準候補点を前記画像基準点とするものである。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the pointing needle meter image analysis apparatus according to any one of the second to fifth aspects, wherein the image reference setting means is at least one of the one ends after being excluded by the correction means. When the side portion and / or the other end side portion does not exist, the one end side reference point and the other end side reference point are calculated from the one end side portion and the other end side portion before exclusion, respectively, and the one end A corrected image reference candidate point is calculated from the side reference point and the other end side reference point, and the corrected image reference candidate point is set as the image reference point.
本願発明の第7の観点は、第1から第6のいずれかの観点の指示針式メータ用画像解析装置であって、前記画像中心点設定手段は、前記画像中心点に加えて、メッシュ座標系を設定するものであり、前記2値化処理手段及び前記抽出手段は、点に代えて、メッシュを基準として処理を行うものである。 A seventh aspect of the present invention is the pointing needle meter image analysis apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the image center point setting means includes mesh coordinates in addition to the image center point. A system is set, and the binarization processing means and the extraction means perform processing based on a mesh instead of a point.
本願発明の第8の観点は、第1から第7のいずれかの観点の画像データを取得するための指示針式メータ用撮影装置であって、前記指示針式メータの透光面に取り付けるための取り付け部と、前記指示針式メータの透光面に取り付けた状態で前記指示針の一部又は全部を撮影することにより前記画像データを取得する撮影部を備えるものである。 An eighth aspect of the present invention is an indicator needle meter photographing device for acquiring image data according to any one of the first to seventh aspects, and is attached to a light-transmitting surface of the indicator needle meter. And an imaging unit that acquires the image data by imaging a part or all of the indicator needle in a state of being attached to the translucent surface of the indicator needle meter.
本願発明の第9の観点は、指示針式メータの指示針を撮影した画像データから前記指示針の方向を特定する指示針式メータ用画像解析方法であって、画像解析装置が備える画像基準設定手段が、前記メータの指針の一部又は全部を撮影して得られた前記画像データにおいて、画像基準点を設定する画像基準点設定ステップと、前記画像解析装置が備える閉凸線設定手段が、前記画像データにおいて、前記画像基準点を囲み、前記指示針の一方端側と反対端側で前記指示針を横切る閉凸線を設定する閉凸線設定ステップと、前記画像解析装置が備える2値化処理手段が、前記画像データにおいて、前記閉凸線における各点において、メータ面か非メータ面かによって2値化する2値化ステップと、前記画像解析装置が備える抽出手段が、前記閉凸線上の前記非メータ面の各点のうち前記一方端側で前記閉凸線が横切る部分である一方端側部分及び前記他方端側で前記閉凸線が横切る部分である他方端側部分を抽出する抽出ステップと、前記画像解析装置が備える選択手段が、前記一方端側部分と前記他方端側部分のいずれかを先端側部分とする選択ステップと、前記画像解析装置が備える方向基準点演算手段が、前記先端側部分から方向基準点を求める方向基準点演算ステップと、前記画像解析装置が備える方向特定手段が、前記画像基準点から前記方向基準点への向きを前記指示針が示す向きとして特定する方向特定ステップを含むものである。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an image analysis method for a pointing needle meter that specifies the direction of the pointing needle from image data obtained by photographing the pointing needle of the pointing needle meter, and the image reference setting provided in the image analysis device An image reference point setting step for setting an image reference point in the image data obtained by photographing a part or all of the meter pointer, and a closed convex line setting means provided in the image analysis device, In the image data, a closed convex line setting step for setting a closed convex line that surrounds the image reference point and crosses the indicator needle at one end side opposite to the one end side of the indicator needle, and a binary included in the image analysis device A binarizing step in which binarization processing means binarizes the image data at each point on the closed convex line depending on whether it is a meter surface or a non-meter surface; Extract one end side portion where the closed convex line crosses on the one end side and the other end side portion where the closed convex line crosses on the other end side of each point of the non-meter surface on the line An extraction step, a selection step provided in the image analysis device, a selection step in which one of the one end side portion and the other end side portion is a tip side portion, and a direction reference point calculation means provided in the image analysis device However, the direction reference point calculating step for obtaining the direction reference point from the tip side portion, and the direction specifying means provided in the image analysis apparatus, the direction indicating the direction from the image reference point to the direction reference point is indicated by the pointing needle. A direction specifying step for specifying is included.
本願発明の第10の観点は、コンピュータにおいて、第9の観点の指示針式メータ用画像解析方法を実現するためのプログラムである。 A tenth aspect of the present invention is a program for realizing, in a computer, the pointing needle type meter image analysis method according to the ninth aspect.
なお、本願発明を、第10の観点のプログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体として捉えてもよい。 The present invention may be considered as a computer-readable recording medium for recording the program according to the tenth aspect.
本願発明の各観点によれば、指示針の一部又は全部が撮影された画像データに対して、指示針を先端側と他端側で横切る閉凸線を利用して指示針が指し示す向きを特定する。そのため、指示針全体の画像処理を行う必要がなく、解析する画像量を減らして、指示針の一部の画像データを利用して指示針の向きを検出することができる。 According to each aspect of the present invention, with respect to image data in which a part or all of the indicator needle is photographed, the direction indicated by the indicator needle using a closed convex line that crosses the indicator needle on the front end side and the other end side is used. Identify. Therefore, it is not necessary to perform image processing of the entire pointing needle, and the direction of the pointing needle can be detected using a part of the image data of the pointing needle by reducing the amount of image to be analyzed.
さらに、本願発明の第2の観点によれば、画像基準点を用いた対応関係を用いて補正手段により補正を行うことにより、指示針が撮影されている部分を精度よく活用することができる。 Furthermore, according to the 2nd viewpoint of this invention, the part by which the indicator needle | hook is image | photographed can be utilized accurately by performing correction | amendment by a correction | amendment means using the correspondence using an image reference point.
さらに、本願発明の第3の観点によれば、画像基準点を用いた対応関係を用いて先端側を判定することにより、指示針の向きを精度よく検出することができる。 Furthermore, according to the third aspect of the present invention, it is possible to accurately detect the direction of the pointing needle by determining the tip side using the correspondence relationship using the image reference point.
さらに、本願発明の第4の観点によれば、閉凸線を円にすることにより、画像基準点を用いた対応関係に関する処理を単純して負荷を軽減することができる。 Further, according to the fourth aspect of the present invention, by making the closed convex line a circle, it is possible to simplify the processing related to the correspondence using the image reference point and reduce the load.
さらに、本願発明の第5の観点によれば、複数の閉凸線を活用することにより、指示針を平面的に検出するだけでなく、連続しない点を除外して文字や汚れなどの情報を排除することが可能になる。 Further, according to the fifth aspect of the present invention, by utilizing a plurality of closed convex lines, not only the indicator needle is detected in a plane but also information such as characters and dirt is excluded by excluding non-contiguous points. It becomes possible to eliminate.
さらに、本願発明の第6の観点によれば、指示針が画像基準点を通らない場合であっても、画像基準点を修正することにより指示針として認識することができる。 Furthermore, according to the sixth aspect of the present invention, even when the pointing needle does not pass through the image reference point, it can be recognized as the pointing needle by correcting the image reference point.
さらに、本願発明の第7の観点によれば、メッシュを単位にして処理を行うことにより、負荷を軽減することができる。 Furthermore, according to the 7th viewpoint of this invention, a load can be reduced by performing a process per mesh.
さらに、本願発明の第8の観点によれば、指示針式メータ用画像解析装置が画像データにおける指示針の一部を利用するために、指示針式メータ用撮影装置は、指示針全体を撮影する必要はなく、取り付け部によってメータの透光面に取り付けて撮影するものとすることができる。このように、画像撮影するカメラを小型化することができ、既設メータのガラス面に直接取り付け可能となる。さらに、画像データも小容量であるため、撮影装置と画像解析装置の間の通信時間も短くてすみ、装置の消費電力が抑えられるなど、設置工事費やランニングコストを大幅に削減することができる。さらに、無線通信装置を内蔵することにより、遠隔での情報収集が可能となり、保守点検などの省力化によるコスト削減にも効果がある。 Further, according to the eighth aspect of the present invention, since the indicator needle meter image analyzer uses a part of the indicator needle in the image data, the indicator needle meter imaging device images the entire indicator needle. It is not necessary to do so, and it can be attached to the light-transmitting surface of the meter by the attaching portion and photographed. In this way, the camera for taking an image can be reduced in size and can be directly attached to the glass surface of an existing meter. Furthermore, since the image data is also small in volume, the communication time between the imaging device and the image analysis device can be shortened, and the power consumption of the device can be reduced, so that installation work costs and running costs can be greatly reduced. . Furthermore, by incorporating a wireless communication device, it is possible to collect information remotely, which is effective in reducing costs by saving labor such as maintenance and inspection.
以下、図面を参照して、本願発明の実施例について述べる。なお、本願発明の実施の形態は、以下の実施例に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The embodiment of the present invention is not limited to the following examples.
図1は、本願発明の実施の形態に係る検出システムの構成の一例を示す図である。検出システム1は、指示針式メータ3と、指示針式メータ用撮影装置5と、指示針式メータ用画像解析装置7を備える。 FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a detection system according to an embodiment of the present invention. The detection system 1 includes an indicator needle meter 3, an indicator needle meter imaging device 5, and an indicator needle meter image analysis device 7.
指示針式メータ3は、針支点のまわりに回転する指示針を設け、測定しようとする量や方向を、指示針の振れ量で知ることができるものである。指示針は、先端が細く、他端に向けて徐々に幅が広くなる形状である。指示針は、目盛が付されたメータ面と透光面の間で回転する。そのため、一般的に、利用者は、透光面から指示針の先端が示す目盛を読み取ることによって、測定しようとする量や方向を知ることができる。 The indicator needle type meter 3 is provided with an indicator needle that rotates around the needle fulcrum, and the amount and direction to be measured can be known from the deflection amount of the indicator needle. The indicator needle has a shape in which the tip is thin and the width gradually increases toward the other end. The indicator needle rotates between the metered surface and the translucent surface. Therefore, in general, the user can know the amount and direction to be measured by reading the scale indicated by the tip of the indicator needle from the translucent surface.
指示針式メータ用撮影装置5は、指示針式メータ3の指示針を撮影するものである。指示針式メータ用撮影装置5は、取り付け部11(本願請求項の「取り付け手段」の一例)と、撮影部13(本願請求項の「撮影手段」の一例)と、撮影通信部15を備える。取り付け部11は、指示針式メータ3の透光面に取り付けるためのものである。撮影部13は、少なくとも指示針の一部とメータ面の一部を撮影して撮影データを得る。撮影通信部15は、撮影データを指示針式メータ用画像解析装置7に送信するものである。本願発明では、指示針の全体を撮影する必要はない。そのため、取り付け部13により透光面に取り付けた状態で、撮影部13が撮影することができる。そのため、指示針式メータ用撮影装置5は、指示針式メータ3に容易に取り付けることができる。 The indicator needle meter photographing device 5 photographs the indicator needle of the indicator needle meter 3. The indicator needle meter imaging device 5 includes an attachment portion 11 (an example of “attachment means” in the claims of the present application), an imaging portion 13 (an example of “imaging means” in the claims of the present application), and an imaging communication portion 15. . The attachment portion 11 is for attaching to the light-transmitting surface of the indicator needle meter 3. The photographing unit 13 obtains photographing data by photographing at least a part of the indicating needle and a part of the meter surface. The photographing communication unit 15 transmits photographing data to the indicator needle meter image analyzing device 7. In the present invention, it is not necessary to photograph the entire indicating needle. Therefore, the imaging unit 13 can take an image with the attachment unit 13 attached to the light-transmitting surface. Therefore, the indicator needle meter imaging device 5 can be easily attached to the indicator needle meter 3.
指示針式メータ用画像解析装置7は、画像データにおける指示針の先端側と反対側で横切る閉凸線を用いて、指示針の先端が指し示す向きを検出するものである。以下では、閉凸線の一例として円を用いて説明する。指示針式メータ用画像解析装置7は、解析通信部17と、画像基準設定部19(本願請求項の「画像基準設定手段」の一例)と、円設定部21(本願請求項の「閉凸線設定手段」の一例)と、2値化処理部23(本願請求項の「2値化処理手段」の一例)と、抽出部25(本願請求項の「抽出手段」の一例)と、補正部27(本願請求項の「補正手段」の一例)と、選択部29(本願請求項の「選択手段」の一例)と、方向特定部31(本願請求項の「方向特定手段」の一例)と、表示部33を備える。 The indicator needle meter image analysis device 7 detects the direction indicated by the tip of the indicator needle using a closed convex line that crosses the opposite side of the tip of the indicator needle in the image data. Below, it demonstrates using a circle as an example of a closed convex line. The pointing needle type meter image analysis device 7 includes an analysis communication unit 17, an image reference setting unit 19 (an example of “image reference setting unit” in the present application claim), and a circle setting unit 21 (“closed convex” in the present application claim). An example of “line setting means”, a binarization processing unit 23 (an example of “binarization processing means” in the claims), an extraction unit 25 (an example of “extraction means” in the claims), and a correction A unit 27 (an example of “correction unit” in the claims of the present application), a selection unit 29 (an example of “selection unit” in the claims of the present application), and a direction specifying unit 31 (an example of “direction specifying unit” of the claims of the present application) And a display unit 33.
解析通信部17は、撮影通信部15から送信された画像データを受信し、図示を省略する記憶部に記憶させる。画像基準設定部19は、記憶部に記憶された画像データに画像基準点を原点とするメッシュ座標を設定する。円設定部21は、画像基準点を中心とし、指示針を先端側と他端側で横切る一つ又は複数の円を設定する。2値化処理部23は、円設定部21が設定した円周の各メッシュにおいて、メータ面かメータ面でない(非メータ面)かによって2値化する。抽出部25は、円周のうち、指示針を横切る2か所の部分を特定する。一方端側を「一方端側部分」と呼び、他方端側を「他方端側部分」という。補正部27は、後に説明するように、各メッシュにおける各値を補正する。選択部29は、指示針の先端側を特定して、一方端側部分と他方端側部分の一方を先端側部分とする。方向特定部31は、画像基準点と先端側部分から指示針の向きを特定する。表示部33は、画像処理の過程や指示針の向きや指示針の向きに対応する目盛などを表示する。 The analysis communication unit 17 receives the image data transmitted from the photographing communication unit 15 and stores it in a storage unit (not shown). The image reference setting unit 19 sets mesh coordinates having the image reference point as the origin in the image data stored in the storage unit. The circle setting unit 21 sets one or a plurality of circles centering on the image reference point and crossing the indicator needle on the front end side and the other end side. The binarization processing unit 23 binarizes each circumference mesh set by the circle setting unit 21 depending on whether it is a meter surface or a meter surface (non-meter surface). The extraction unit 25 identifies two portions of the circumference that cross the indicator needle. One end side is called “one end side portion”, and the other end side is called “other end side portion”. The correction unit 27 corrects each value in each mesh, as will be described later. The selection unit 29 specifies the distal end side of the indicator needle and sets one of the one end side portion and the other end side portion as the distal end side portion. The direction specifying unit 31 specifies the direction of the pointing needle from the image reference point and the tip side portion. The display unit 33 displays a scale corresponding to the process of image processing, the direction of the indicator needle, the direction of the indicator needle, and the like.
なお、指示針式メータ用撮影装置5と指示針式メータ用画像解析装置7は、一つの装置として実現してもよい。その場合、撮影通信部15及び解析通信部17は省略することができる。 The indicator needle meter photographing device 5 and the indicator needle meter image analyzing device 7 may be realized as one device. In that case, the imaging communication unit 15 and the analysis communication unit 17 can be omitted.
図2を参照して、図1の解析システム1の動作の一例を説明する。図2は、図1の検出システム1の動作の一例を示すフロー図である。 With reference to FIG. 2, an example of operation | movement of the analysis system 1 of FIG. 1 is demonstrated. FIG. 2 is a flowchart showing an example of the operation of the detection system 1 of FIG.
指示針式メータ用撮影装置5は、取り付け部11によって指示針式メータ3の透光面に取り付けられた状態である。撮影部13は、指示針式メータ3の指示針の一部又は全部を撮影して撮影データを得る(ステップST1)。撮影通信部15は、撮影データを送信し、解析通信部17が受信する。 The indicator needle meter photographing device 5 is attached to the light-transmitting surface of the indicator needle meter 3 by the attachment portion 11. The imaging unit 13 captures part or all of the indicator needle of the indicator needle meter 3 to obtain imaging data (step ST1). The imaging communication unit 15 transmits the imaging data, and the analysis communication unit 17 receives it.
画像基準設定部19は、画像基準点を原点とするメッシュ座標を設定する(ステップST2)。 The image reference setting unit 19 sets mesh coordinates with the image reference point as the origin (step ST2).
円設定部21は、画像基準点を中心とし、指示針を先端側と他端側で横切る円を設定する(ステップST3)。 The circle setting unit 21 sets a circle centering on the image reference point and crossing the indicator needle on the tip side and the other end side (step ST3).
2値化処理部23は、円設定部21が設定した円周の各メッシュにおいて、メータ面か非メータ面かによって2値化する(ステップST4)。抽出部25は、円周のうち、指示針を横切る2か所の部分を特定する。一方端側を「一方端側部分」と呼び、他方端側を「他方端側部分」という。 The binarization processing unit 23 binarizes each mesh of the circumference set by the circle setting unit 21 depending on whether it is a meter surface or a non-meter surface (step ST4). The extraction unit 25 identifies two portions of the circumference that cross the indicator needle. One end side is called “one end side portion”, and the other end side is called “other end side portion”.
円設定部21は、設定された円周上に2か所の横断部分があるか否かを判定する(ステップST5)。横断するのであれば、ステップST3に戻り、半径を小さくして新たな円を設定し、ステップST4により2値化する。これを、横断しなくなるまで繰り返す。 The circle setting unit 21 determines whether there are two crossing portions on the set circumference (step ST5). If traversing, return to step ST3, set a new circle with a smaller radius, and binarize in step ST4. Repeat until no more crossing.
なお、ステップST5は、図4を参照して説明するように、複数の円を用いて処理をする場合の一例である。複数の円は、例えば、最初に小さな円を設定して半径を大きくして設定してもよく、半径を増減させつつ設定してもよい。また、図3を参照して説明するように、一つの円を用いて円を指示針の向きを検出する場合には、ステップST5に関する処理を省略すればよい。また、増減の幅は、メッシュ幅等を基準とした一定値でもよく、不均一なものであってもよい。 Step ST5 is an example of processing using a plurality of circles, as will be described with reference to FIG. The plurality of circles may be set, for example, by first setting a small circle and increasing the radius, or may be set while increasing or decreasing the radius. Further, as will be described with reference to FIG. 3, when detecting the direction of the pointing needle using a single circle, the processing related to step ST <b> 5 may be omitted. Further, the increase / decrease width may be a constant value based on the mesh width or the like, or may be non-uniform.
補正部27は、各メッシュにおける各値を補正する(ステップST6)。補正部27による補正処理については、図3(c)及び図4(b)を参照して具体的に説明する。 The correction unit 27 corrects each value in each mesh (step ST6). The correction process by the correction unit 27 will be specifically described with reference to FIGS. 3C and 4B.
画像基準設定部19は、画像基準点が適切か否かの判断をする(ステップST7)。適切でないならば、一方端側基準点と他方端側基準点を演算し(ステップST8)、修正後画像基準候補点を演算し(ステップST9)、ステップST2に戻り、修正後画像基準候補点を新たな画像基準点としてメッシュ座標を設定する。具体例については、図5を参照して説明する。 The image reference setting unit 19 determines whether or not the image reference point is appropriate (step ST7). If not appropriate, the one end side reference point and the other end side reference point are calculated (step ST8), the corrected image reference candidate point is calculated (step ST9), and the process returns to step ST2, and the corrected image reference candidate point is calculated. Mesh coordinates are set as a new image reference point. A specific example will be described with reference to FIG.
画像基準点が適切ならば、選択部29は、指示針の先端側を特定して、一方端側部分と他方端側部分の一方を先端側部分とする(ステップST10)。そして、方向特定部31は、先端側部分から方向基準点を求め(ステップST11)、画像基準点と方向基準点から指示針の向きを特定する(ステップST12)。 If the image reference point is appropriate, the selection unit 29 specifies the distal end side of the pointing needle and sets one of the one end side portion and the other end side portion as the distal end side portion (step ST10). Then, the direction specifying unit 31 obtains a direction reference point from the tip side portion (step ST11), and specifies the direction of the pointing needle from the image reference point and the direction reference point (step ST12).
図3〜図5を参照して、具体的に説明する。 This will be specifically described with reference to FIGS.
図3は、一つの円を用いて指示針の向きを検出する場合を説明するための図である。 FIG. 3 is a diagram for explaining a case where the direction of the pointing needle is detected using one circle.
(手順1−1)図3(a)は、指針メータの全体像である。中心の星印は、画像基準点であり、これを原点とするメッシュ座標(X−Y軸)を設定する。以下では、図中、原点から下向きのMの向きに対して、指示針が向く角度θを特定する。図3では、簡単のために、指示針の回転軸と一致している例を示す。次に、画像基準点(星印)を中心に円周を描く。図3(a)では、破線の円で示す。続いて、円周上の各メッシュに対して、表1の二値化換算表を用いて2値化処理を行う。図3(b)は、二値化処理後の結果を示すものである。一方端側と他方端側で横断する部分で、「1」のメッシュ群が検出されている。 (Procedure 1-1) FIG. 3A is an overall view of the pointer meter. The central star is an image reference point, and mesh coordinates (XY axis) with this as the origin are set. In the following, in the figure, the angle θ at which the pointing needle points to the downward M direction from the origin is specified. For the sake of simplicity, FIG. 3 shows an example in which the rotation axis of the indicator needle coincides. Next, the circumference is drawn around the image reference point (star). In FIG. 3A, it is indicated by a broken-line circle. Subsequently, binarization processing is performed on each mesh on the circumference using the binarization conversion table of Table 1. FIG. 3B shows the result after the binarization process. A mesh group of “1” is detected at a portion crossing between the one end side and the other end side.
(手順1−2)次に、円周上の座標と、画像基準点(星印、メッシュ座標の原点)に対して対角線上にある座標の数値化した値を表2の補正換算表を用いて数値補正を行う。図3(c)は、補正後の各メッシュの値を示す。例えば、aのメッシュを起点座標とすると、対角座標はa’である。起点座標は“1”であるのに対し、対角座標は“1”である。そのため、補正後も“1”のままである。同様に、bのメッシュを起点座標とする対角座標b’も、ともに“1”であるために、補正後も“1”のままである。cのメッシュを起点座標とする対角座標c’は、起点座標が“1”で対角座標が“0”であるために起点座標を“2”に補正する。また、c’のメッシュを起点座標とする対角座標cは、起点座標が“0”で対角座標が“1”であるために起点座標を“3”に補正する。dのメッシュを起点座標とする対角座標d’の場合、起点座標が“1”で対角座標が“0”であるために、起点座標を“2”に補正する。また、d’のメッシュを起点座標とする対角座標dは、起点座標が“0”で対角座標が“1”であるために起点座標を“3”に補正する。 (Procedure 1-2) Next, using the correction conversion table in Table 2, the values obtained by converting the coordinates on the circumference and the coordinates on the diagonal to the image reference point (star mark, origin of mesh coordinates) into a numerical value. Correct the value. FIG. 3C shows the value of each mesh after correction. For example, if the mesh a is a starting point coordinate, the diagonal coordinate is a '. The starting point coordinate is “1”, while the diagonal coordinate is “1”. Therefore, it remains “1” after correction. Similarly, since the diagonal coordinate b 'with the mesh of b as the starting point coordinate is also "1", it remains "1" after correction. The diagonal coordinate c ′ having the mesh c as the starting point coordinate is corrected to “2” because the starting point coordinate is “1” and the diagonal coordinate is “0”. Further, since the starting coordinate is “0” and the diagonal coordinate is “1”, the diagonal coordinate c having the mesh of c ′ as the starting coordinate is corrected to “3”. In the case of the diagonal coordinate d ′ having the mesh of d as the starting point coordinate, since the starting point coordinate is “1” and the diagonal coordinate is “0”, the starting point coordinate is corrected to “2”. In addition, since the starting point coordinate is “0” and the diagonal coordinate is “1”, the starting point coordinate is corrected to “3” with respect to the diagonal coordinate d having the mesh of d ′ as the starting point coordinate.
(手順1−3)補正後の値により、指針部と特定された座標以外の部分(補正換算表では“0”、“2”、“3”)は、指針部の対象から除外することで、円周上を横切る指針部の最小単位(最小幅)が求められる。ここでは、a−b、a’−b’となる。 (Procedure 1-3) Based on the corrected value, parts other than the coordinates specified as the pointer part (“0”, “2”, “3” in the correction conversion table) are excluded from the target of the pointer part. The minimum unit (minimum width) of the pointer portion that crosses the circumference is obtained. Here, ab and a'-b '.
(手順1−4)図3(d)に示すように、円周上を横切る指針部の最小幅(a−b、a’−b’)それぞれの中心点(1/2幅)と円の中心点(画像基準点)を直線で結ぶ。 (Procedure 1-4) As shown in FIG. 3 (d), the center point (1/2 width) of each of the minimum widths (ab, a'-b ') of the pointer portion across the circumference and the circle Connect the center point (image reference point) with a straight line.
(手順1−5)手順1−4で求められた指針部の中心点π/2(a−b/2)、π’/2(a’−b’/2)の座標点から円周上に補正換算結果“3”を求め、中心点からの距離が短い方向を指針部の先端方向として定義する。図3(c)では、a−bの座標側が指針部の先端方向となる。 (Procedure 1-5) On the circumference from the coordinate point of the center point π / 2 (ab / 2), π ′ / 2 (a′-b ′ / 2) of the pointer portion obtained in Procedure 1-4 Then, the correction conversion result “3” is obtained, and the direction in which the distance from the center point is short is defined as the tip direction of the pointer portion. In FIG.3 (c), the coordinate side of ab becomes the front-end | tip direction of a pointer | guide part.
(手順1−6)指針部の先端方向と定義した中心点(a−b/2)を方向基準点とし、図3(b)のMの向きから、指針部の先端方向と定義した中心点(a−b/2)までの角度が、指針部の指し示す角度”θ”として求められる。 (Procedure 1-6) The center point defined as the tip direction of the pointer from the direction of M in FIG. 3B with the center point (ab / 2) defined as the tip direction of the pointer as a direction reference point The angle up to (ab−2) is obtained as an angle “θ” indicated by the pointer.
(手順1−7)手順1−5及び1−6の結果と、あらかじめ定義しておいた各計測器毎の目盛の範囲、一目盛の重みと角度を纏めたテーブルから指針が指し示す目盛の読み値を割り出すことが可能となる。 (Procedure 1-7) Reading of the scale indicated by the pointer from the result of steps 1-5 and 1-6, and a pre-defined scale range for each measuring instrument, a table of weights and angles of one scale The value can be determined.
図4は、複数の円を用いて指示針の向きを検出する場合を説明するための図である。 FIG. 4 is a diagram for explaining a case where the direction of the pointing needle is detected using a plurality of circles.
図3(a)に示すように、メータ面には、指示針以外にも、文字や目盛があり、さらに、シミなどの汚れがある。そのため、撮影して得られた画像データには、指示針以外のものが含まれている。このように全体画像より、指針のみを画像解析で表現しようとした場合、文字や目盛・汚れなどを指針部以外の情報の解析まで行わななければならず処理速度が遅くなる、データ通信量が膨大になるなどの問題点がある。この問題の解決手段として、図3(a)にあるように、撮影した画像の一部のみを解析することで、文字や目盛などの不要な情報を排除するとともに、解析時間の短縮、処理データ量の最小化を行うことが可能となる。 As shown in FIG. 3 (a), the meter surface has characters and scales in addition to the indicator needle, and also has dirt such as stains. For this reason, the image data obtained by photographing includes data other than the pointing needle. In this way, when trying to express only the pointer from the whole image by image analysis, characters, scales, dirt, etc. must be analyzed until information other than the pointer part is analyzed, the processing speed is slow, and the data communication volume is reduced. There are problems such as enormous volume. As a means for solving this problem, as shown in FIG. 3A, by analyzing only a part of the photographed image, unnecessary information such as characters and scales is eliminated, analysis time is shortened, and processing data is processed. It is possible to minimize the amount.
図4は、複数の円を用いることにより画像内の文字や目盛・汚れなどの指針部以外の情報を排除するための技術についての説明図である。 FIG. 4 is an explanatory diagram of a technique for eliminating information other than the pointer portion such as characters, scales, and dirt in the image by using a plurality of circles.
(手順2−1)手順1−1の処理を異なる円周上でn回繰り返す。図4(a)は、各円周に対する2値化処理後の結果を示す。図3と異なり、「METER」の部分についても二値化処理が行われている。このときの円周の描き方は、図3の円周から半径をX−Y軸を均等に増加して解析対象の画像幅となるまでのものと、均等に減少して指示針内に入るまでのものとする。 (Procedure 2-1) The process of Procedure 1-1 is repeated n times on different circumferences. FIG. 4A shows the result after binarization processing for each circumference. Unlike FIG. 3, binarization processing is also performed on the “METER” portion. The method of drawing the circumference at this time is from the circumference shown in FIG. 3 until the XY axis is uniformly increased to reach the image width to be analyzed, and the circumference is reduced equally to enter the indicator needle. Up to.
(手順2−2)図4(b)取得したn回分の二値化結果に対して手順1−2による補正を行ったものを示す。図4(b)のX(8)、Y(−7)軸上のデータのように、円周の対角上に文字などの情報が入っていない画像であれば、補正後の値は“2”又は“3”となる。そのため、指針部としては取り扱われないこととなり、文字情報などの排除が行われることとなる。 (Procedure 2-2) FIG. 4B shows a result obtained by performing correction according to Procedure 1-2 on the obtained binarization results for n times. If the image does not contain information such as characters on the diagonal of the circumference like the data on the X (8) and Y (−7) axes in FIG. 2 "or" 3 ". Therefore, it will not be handled as a pointer part, and character information and the like will be excluded.
(手順2−3)これに対し、指針部と重ならない対角線上にそれぞれ存在する文字については、直線上の座標に連続して補正後の値“1”が存在しないことが分かる。このように、連続性の無い補正値“1”がある場合は、指針部として認識しないことで対角線上に存在する文字を排除することが可能となる。図4(c)は、補正結果“1”のみを表示したもので、画像基準点から相対的な結果になっている。 (Procedure 2-3) On the other hand, it can be seen that there is no corrected value “1” in succession to the coordinates on the straight line for each of the characters present on the diagonal line that does not overlap the pointer portion. As described above, when there is a correction value “1” having no continuity, it is possible to eliminate a character existing on a diagonal line by not recognizing it as a pointer portion. FIG. 4C shows only the correction result “1”, which is a relative result from the image reference point.
図5は、画像基準点が指示針を通らない場合の処理の一例を説明するための図である。図3及び図4を用いて説明した手法では、指示針部が画像の中心を通らない場合、指示針部として認識できない現象となる場合がある。この問題についての解消法を、図5を参照して説明する。 FIG. 5 is a diagram for explaining an example of processing when the image reference point does not pass through the pointing needle. In the method described with reference to FIGS. 3 and 4, when the indicator needle portion does not pass through the center of the image, a phenomenon that cannot be recognized as the indicator needle portion may occur. A solution to this problem will be described with reference to FIG.
(手順3−1)図5(a)は、指示針部が画像の中心部を通らない場合に、手順1−1の二値化処理後の結果を示す。この場合、図5(b)に示すように、手順1−2による補正結果は全て“2”の指針部以外の結果となる。そのため、指示針部を抽出することができない。補正処理の結果で指針部が存在しない場合、図5(c)で示すように円周上を横切る指針部イ−ロ、ニ−ハのそれぞれの中心を結ぶ直線を描き、中心点cを求める。 (Procedure 3-1) FIG. 5A shows the result after the binarization process of Procedure 1-1 when the indicator needle portion does not pass through the center of the image. In this case, as shown in FIG. 5B, all the correction results by the procedure 1-2 are the results other than the pointer part “2”. For this reason, the indicating needle part cannot be extracted. If the pointer portion does not exist as a result of the correction processing, a straight line connecting the centers of the pointer portion yellow and the needle crossing the circumference is drawn as shown in FIG. .
(手順3−2)求めた中心点cを図5(d)のようにX−Y軸上を画像の中心へ位置をずらした後、改めて手順1−1以降の処理を実施することで、指針部の角度θを求めることができる。 (Procedure 3-2) After shifting the position of the obtained center point c on the XY axis to the center of the image as shown in FIG. 5D, the processing after Procedure 1-1 is performed again. The angle θ of the pointer part can be obtained.
図6は、本願発明の具体的な構成の例を示す図である。従来の画像解析技術と構成装置では、計測器全体を一定距離以上離れた場所からカメラで撮影した画像より、指針の角度や目盛の読み値を算出するものがほとんどである。そのため、施工するにあたって、スペースを確保する必要があったり、設備の配置状況においてはカメラの設置位置が取れないなどの問題が発生したりする。 FIG. 6 is a diagram showing an example of a specific configuration of the present invention. Most conventional image analysis techniques and constituent devices calculate the angle of the pointer and the reading of the scale from the image taken by the camera from a place where the entire measuring instrument is separated by a certain distance or more. For this reason, it is necessary to secure a space when performing the construction, or problems such as the camera installation position being unable to be taken in the layout of the equipment may occur.
本発明では、指示針式メータの指示針部の一部の画像解析より、指針の角度や目盛の値を算出することができる。そのため、撮影用カメラ本体の小型化が可能であり、上記の様な問題点を解決することができる。 In the present invention, the angle of the pointer and the value of the scale can be calculated from image analysis of a part of the indicator needle portion of the indicator needle meter. Therefore, the camera body for photographing can be reduced in size, and the above problems can be solved.
本願発明によれば、指示針の角度を解析するために必要な画像は計測器メータの一部で行うことができるため、小型の接写用レンズで対応することができる。そのため、図6(a)のような構成にすることができる。このように、撮影用カメラが小型で良いため、従来の撮影用カメラに比べはるかに小型化することができる。これにより、撮影用カメラを計測器メータのレンズ面に直接取り付け可能となり、施工が非常に便利である。 According to the present invention, since an image necessary for analyzing the angle of the pointing needle can be performed by a part of the measuring instrument meter, it can be handled by a small close-up lens. Therefore, it can be configured as shown in FIG. In this way, since the photographing camera can be small, it can be much smaller than the conventional photographing camera. As a result, the camera for photographing can be directly attached to the lens surface of the measuring instrument meter, and the construction is very convenient.
また、装置本体に照明装置を組み込んでおり、夜間や暗部での撮影に必要な外部照明が不要なことから、設置するに当たり照明器具やスペースを確保する必要がなくなり、設置工事が容易に行うことができる。 In addition, the lighting system is built in the main body of the device, so there is no need for external lighting for shooting at night or in the dark, so there is no need to secure lighting fixtures or space for installation, and installation work should be easy. Can do.
さらに、撮影用カメラを直接レンズ面に取り付け可能なため、レンズの反射光による画像の採光調整が不要になるほか、照明の光を分散させる手法として、光ファイバを介して光をメータ面に照射するため、光源が分散されメータ面の反射光が軽減される。 Furthermore, irradiating the photographing camera for attachable to direct the lens surface, in addition to lighting adjustment of the image by the reflected light of the lens is not necessary, as a method for dispersing the light of illumination, the light on the meter surface via the optical fiber Therefore, the light source is dispersed and the reflected light on the meter surface is reduced.
さらに、反射光をカットする拡散板により採光調整を必要としない画像取得が可能となり、照明による、カメラの設置条件など問題が解消される。 Furthermore, the diffusion plate that cuts off the reflected light enables image acquisition that does not require daylighting adjustment, and problems such as camera installation conditions due to illumination are solved.
さらに、カメラや照明などの装置が小型であるために、駆動電源の容量が少なく済むことにより、乾電池などの小型バッテリーで長時間の駆動が可能であり、外部電源工事も不要となり、便利性がある。 In addition, since devices such as cameras and lighting are small, the drive power capacity is small, so it is possible to drive for a long time with a small battery such as a dry battery, eliminating the need for external power supply construction and convenience. is there.
本装置の通信方式は、無線・有線共に対応可能なほか、無線機一台で複数の撮影用カメラを接続することが可能なため、不要な通信ケーブルの敷設は省略できるなどの便利性もある。 The communication system of this device can be used for both wireless and wired connections, and since it is possible to connect multiple cameras for shooting with a single wireless device, there is also the convenience that the installation of unnecessary communication cables can be omitted. .
本願発明によれば、従来の画像監視で用いられるカメラ部が小型であり、指示針式メータのガラス面に取り付け可能である。そのため、既設設備の改良などが不要となり、容易かつ安価に設置することができる。 According to this invention, the camera part used by the conventional image monitoring is small, and can be attached to the glass surface of a pointer needle type meter. Therefore, it is not necessary to improve existing facilities, and the installation can be easily and inexpensively.
1 検出システム、3 指示針式メータ、5 指示針式メータ用撮影装置、7 指示針式メータ用画像解析装置、11 取り付け部、13 撮影部、15 撮影通信部、17 解析通信部、19 画像基準設定部、21 円設定部、23 2値化処理部、25 抽出部、27 補正部、29 選択部、31 方向特定部、33 表示部d DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Detection system, 3 Indicator needle type meter, 5 Indicator needle type meter imaging device, 7 Indicator needle type meter image analysis device, 11 Mounting portion, 13 Imaging portion, 15 Shooting communication portion, 17 Analysis communication portion, 19 Image standard Setting unit, 21 circle setting unit, 23 binarization processing unit, 25 extraction unit, 27 correction unit, 29 selection unit, 31 direction identification unit, 33 display unit d
Claims (9)
前記メータの指針の一部又は全部を撮影して得られた前記画像データにおいて、画像基準点を設定する画像基準設定手段と、
前記画像データにおいて、前記画像基準点を囲み、前記指示針の一方端側と反対端側で前記指示針を横切る閉凸線を設定する閉凸線設定手段と、
前記画像データにおいて、前記閉凸線における各点において、メータ面か非メータ面かによって2値化する2値化処理手段と、
前記閉凸線上の前記非メータ面の各点のうち前記一方端側で前記閉凸線が横切る部分である一方端側部分及び前記他方端側で前記閉凸線が横切る部分である他方端側部分を抽出する抽出手段と、
少なくとも前記閉凸線上の前記非メータ面の各点について、前記画像基準点に対して反対に位置する前記閉凸線上の点がメータ面かそれ以外かを判定し、前記一方端側部分の各点のうち反対に位置する点がメータ面となる点を前記一方端側部分から除外し、前記他方端側部分の各点のうち反対に位置する点がメータ面となる点を前記他方端側部分から除外する補正手段と、
前記一方端側部分と前記他方端側部分のいずれかを先端側部分とする選択手段と、
前記先端側部分から方向基準点を求め、前記画像基準点から前記方向基準点への向きを前記指示針が示す向きとして特定する方向特定手段を備える指示針式メータ用画像解析装置。 An image analysis device for an indicating needle type meter that specifies the direction of the indicating needle from image data obtained by photographing the indicating needle of the indicating needle type meter,
In the image data obtained by photographing a part or all of the pointer of the meter, an image reference setting means for setting an image reference point;
In the image data, a closed convex line setting means for setting a closed convex line that surrounds the image reference point and crosses the indicator needle at one end side and the opposite end side of the indicator needle;
In the image data, binarization processing means for binarizing at each point on the closed convex line depending on whether it is a meter surface or a non-meter surface;
Of the points on the non-metered surface on the closed convex line, the one end side that is the part that the closed convex line crosses on the one end side and the other end side that is the part that the closed convex line crosses on the other end side Extraction means for extracting the part;
At least for each point on the non-meter surface on the closed convex line, it is determined whether a point on the closed convex line located opposite to the image reference point is a meter surface or the other, and each of the one end side portions The point where the opposite point among the points is the meter surface is excluded from the one end side portion, and the point where the opposite point among the points of the other end side portion is the meter surface is the other end side Correction means to be excluded from the part,
A selection means having one of the one end side portion and the other end side portion as a tip end portion;
An image analysis apparatus for a pointing needle type meter, comprising: direction specifying means for obtaining a direction reference point from the tip side portion and specifying a direction from the image reference point to the direction reference point as a direction indicated by the indicator needle.
前記一方端側部分の各点の反対に位置し、非メータ面となる前記閉凸線上の点の群である他方端側点群を抽出し、
前記他方端側部分の各点の反対に位置し、非メータ面となる前記閉凸線上の点の群である一方端側点群を抽出し、
前記選択手段は、
前記一方端側部分の選択基準点と前記他方端側部分の選択基準点を求め、
前記一方端側部分の選択基準点から前記前記一方端側点群までの距離と前記他方端側部分の選択基準点から前記他方端側点群までの距離を比較し、短いものを前記先端側部分として選択する、請求項1記載の指示針式メータ用画像解析装置。 The correction means includes
The other end side point group which is a group of points on the closed convex line which is located opposite to each point of the one end side portion and becomes a non- meter surface,
One point side point group that is a group of points on the closed convex line that is located opposite to each point of the other end side portion and becomes a non- meter surface,
The selection means includes
Obtaining a selection reference point of the one end side portion and a selection reference point of the other end side portion;
Comparing the distance from the selected reference point of the distance between the other end portion of the selected reference point of the one end portion to said one end side point group to the other end point group, the tip side short selecting as a partial, indicator needle meter image analyzing apparatus according to claim 1.
前記補正手段は、
前記一方端側部分の各点を一方の端点とする直径の他方の端点を、前記反対に位置する点とし、
前記他方端側部分の各点を一方の端点とする直径の他方の端点を、前記反対に位置する点とし、
前記方向特定手段は、前記先端端側部分の両端の点の中心を前記方向基準点とする、請求項1又は2に記載の指示針式メータ用画像解析装置。 The closed convex line is a circle centered on the image center point;
The correction means includes
The other end point of the diameter having each point of the one end side portion as one end point is a point located opposite to the above,
The other end point of the diameter having each point of the other end side portion as one end point is a point located opposite to the above,
The direction specifying means, the center points of both ends of the distal end side portion and said direction reference point, indicator needle meter image analysis apparatus according to claim 1 or 2.
前記2値化処理手段は、前記各閉凸線における各点において、メータ面か非メータ面かによって2値化し、
前記抽出手段は、前記各閉凸線上の前記非メータ面の各点のうち前記一方端側で前記各閉凸線が横切る部分である一方端側部分及び前記他方端側で前記各閉凸線が横切る部分である他方端側部分を抽出し、
前記補正手段は、
少なくとも前記各閉凸線上の前記非メータ面の各点について、前記画像基準点に対して反対に位置する前記各閉凸線上の点がメータ面かそれ以外かを判定し、前記一方端側部分の各点のうち反対に位置する点がメータ面となる点を前記一方端側部分から除外し、前記他方端側部分の各点のうち反対に位置する点がメータ面となる点を前記他方端側部分から除外するとともに、
前記複数の閉凸線に対する前記一方端側部分及び/又は前記複数の閉凸線に対する前記他方端側部分において、連続していない点を排除する、請求項1から3のいずれかに記載の指示針式メータ用画像解析装置。 The closed convex line setting means sets a plurality of closed convex lines that surround the image reference point and cross the indicator needle at one end side and the opposite end side of the indicator needle,
The binarization processing means binarizes at each point on each closed convex line depending on whether it is a meter surface or a non-meter surface,
The extracting means includes a first end portion and a second end portion of the non-metered surface on the first and second end portions of the non-meter surface. And extract the other end side part that crosses
The correction means includes
At least for each point on the non-meter surface on each closed convex line, it is determined whether the point on each closed convex line located opposite to the image reference point is a meter surface or the other, and the one end side portion The points on the opposite side of the points are excluded from the one end side portion, and the points on the opposite end of the other end portion are the meter surface. Exclude from the end part,
The indication according to any one of claims 1 to 3 , wherein non-continuous points are excluded in the one end side portion with respect to the plurality of closed convex lines and / or the other end side portion with respect to the plurality of closed convex lines. Image analyzer for needle type meter.
少なくとも前記補正手段による除外後の前記一方端側部分及び/又は前記他方端側部分が存在しない場合に、
除外前の前記一方端側部分及び前記他方端側部分からそれぞれ一方端側基準点及び他方端側基準点を演算し、
前記一方端側基準点及び前記他方端側基準点から修正後画像基準候補点を演算し、
前記修正後画像基準候補点を前記画像基準点とする、請求項1から4のいずれかに記載の指示針式メータ用画像解析装置 The image reference setting means includes
When at least the one end side portion and / or the other end side portion after exclusion by the correcting means are not present,
Calculate one end side reference point and the other end side reference point from the one end side portion and the other end side portion before exclusion, respectively,
A corrected image reference candidate point is calculated from the one end side reference point and the other end side reference point,
The pointing needle type meter image analysis device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the corrected image reference candidate point is the image reference point.
前記メータの指針の一部又は全部を撮影して得られた前記画像データにおいて、画像基準点及びメッシュ座標系を設定する画像基準設定手段と、
前記画像データにおいて、前記画像基準点を囲み、前記指示針の一方端側と反対端側で前記指示針を横切る閉凸線を設定する閉凸線設定手段と、
前記画像データにおいて、前記閉凸線における各メッシュにおいて、メータ面か非メータ面かによって2値化する2値化処理手段と、
前記閉凸線上の前記非メータ面の各メッシュのうち前記一方端側で前記閉凸線が横切る部分である一方端側部分及び前記他方端側で前記閉凸線が横切る部分である他方端側部分を抽出する抽出手段と、
前記一方端側部分と前記他方端側部分のいずれかを先端側部分とする選択手段と、
前記先端側部分から方向基準点を求め、前記画像基準点から前記方向基準点への向きを前記指示針が示す向きとして特定する方向特定手段を備える指示針式メータ用画像解析装置。 An image analysis device for an indicating needle type meter that specifies the direction of the indicating needle from image data obtained by photographing the indicating needle of the indicating needle type meter,
In the image data obtained by photographing a part or all of the pointer of the meter, image reference setting means for setting an image reference point and a mesh coordinate system ,
In the image data, a closed convex line setting means for setting a closed convex line that surrounds the image reference point and crosses the indicator needle at one end side and the opposite end side of the indicator needle;
In the image data, in each mesh in the closed convex line, binarization processing means for binarizing depending on whether the meter surface or the non-meter surface,
Of the meshes of the non-meter surface on the closed convex line, one end side part that is the part where the closed convex line crosses on the one end side and the other end side that is the part that the closed convex line crosses on the other end side Extraction means for extracting the part;
A selection means having one of the one end side portion and the other end side portion as a tip end portion;
An image analysis apparatus for a pointing needle type meter, comprising: direction specifying means for obtaining a direction reference point from the tip side portion and specifying a direction from the image reference point to the direction reference point as a direction indicated by the indicator needle.
前記メータの指針の一部又は全部を撮影して得られた前記画像データにおいて、画像基準点を設定する画像基準設定手段と、
前記画像データにおいて、前記画像基準点を囲み、前記指示針の一方端側と反対端側で前記指示針を横切る閉凸線を設定する閉凸線設定手段と、
前記画像データにおいて、前記閉凸線における各点において、メータ面か非メータ面かによって2値化する2値化処理手段と、
前記閉凸線上の前記非メータ面の各点のうち前記一方端側で前記閉凸線が横切る部分である一方端側部分及び前記他方端側で前記閉凸線が横切る部分である他方端側部分を抽出する抽出手段と、
前記一方端側部分と前記他方端側部分のいずれかを先端側部分とする選択手段と、
前記先端側部分から方向基準点を求め、前記画像基準点から前記方向基準点への向きを前記指示針が示す向きとして特定する方向特定手段を備える指示針式メータ用画像解析装置における前記画像データを取得するための指示針式メータ用撮影装置であって、
前記指示針式メータの透光面に取り付けるための取り付け部と、
前記指示針式メータの透光面に取り付けた状態で前記指示針の一部又は全部を撮影することにより前記画像データを取得する撮影部を備える指示針式メータ用撮影装置。 An image analysis device for an indicating needle type meter that specifies the direction of the indicating needle from image data obtained by photographing the indicating needle of the indicating needle type meter,
In the image data obtained by photographing a part or all of the pointer of the meter, an image reference setting means for setting an image reference point;
In the image data, a closed convex line setting means for setting a closed convex line that surrounds the image reference point and crosses the indicator needle at one end side and the opposite end side of the indicator needle;
In the image data, binarization processing means for binarizing at each point on the closed convex line depending on whether it is a meter surface or a non-meter surface;
Of the points on the non-metered surface on the closed convex line, the one end side that is the part that the closed convex line crosses on the one end side and the other end side that is the part that the closed convex line crosses on the other end side Extraction means for extracting the part;
A selection means having one of the one end side portion and the other end side portion as a tip end portion;
The image data in the indicating needle type meter image analysis device including direction specifying means for obtaining a direction reference point from the tip side portion and specifying a direction from the image reference point to the direction reference point as a direction indicated by the indicator needle. An indicator needle meter photographing device for obtaining
An attaching portion for attaching to the light-transmitting surface of the indicator needle meter;
An imaging device for an indicator needle meter, comprising an imaging unit that acquires the image data by imaging a part or all of the indicator needle in a state of being attached to a light-transmitting surface of the indicator needle meter.
画像解析装置が備える画像基準設定手段が、前記メータの指針の一部又は全部を撮影して得られた前記画像データにおいて、画像基準点を設定する画像基準点設定ステップと、
前記画像解析装置が備える閉凸線設定手段が、前記画像データにおいて、前記画像基準点を囲み、前記指示針の一方端側と反対端側で前記指示針を横切る閉凸線を設定する閉凸線設定ステップと、
前記画像解析装置が備える2値化処理手段が、前記画像データにおいて、前記閉凸線における各点において、メータ面か非メータ面かによって2値化する2値化ステップと、
前記画像解析装置が備える抽出手段が、前記閉凸線上の前記非メータ面の各点のうち前記一方端側で前記閉凸線が横切る部分である一方端側部分及び前記他方端側で前記閉凸線が横切る部分である他方端側部分を抽出する抽出ステップと、
前記画像解析装置が備える補正手段が、少なくとも前記閉凸線上の前記非メータ面の各点について、前記画像基準点に対して反対に位置する前記閉凸線上の点がメータ面かそれ以外かを判定し、前記一方端側部分の各点のうち反対に位置する点がメータ面となる点を前記一方端側部分から除外し、前記他方端側部分の各点のうち反対に位置する点がメータ面となる点を前記他方端側部分から除外する補正ステップと、
前記画像解析装置が備える選択手段が、前記一方端側部分と前記他方端側部分のいずれかを先端側部分とする選択ステップと、
前記画像解析装置が備える方向基準点演算手段が、前記先端側部分から方向基準点を求める方向基準点演算ステップと、
前記画像解析装置が備える方向特定手段が、前記画像基準点から前記方向基準点への向きを前記指示針が示す向きとして特定する方向特定ステップを含む指示針式メータ用画像解析方法。 An image analysis method for an indicator needle meter that specifies the direction of the indicator needle from image data obtained by photographing the indicator needle of an indicator needle meter,
An image reference point setting step for setting an image reference point in the image data obtained by photographing part or all of the meter pointer, the image reference setting means provided in the image analysis device;
A closed convex line setting means provided in the image analysis device sets a closed convex line that surrounds the image reference point and crosses the indicator needle on the opposite side to the one end side of the indicator needle in the image data. A line setting step;
A binarization step in which the binarization processing means included in the image analysis apparatus binarizes the image data according to whether each point on the closed convex line is a meter surface or a non-meter surface;
The extraction means included in the image analysis apparatus is configured such that, of each point of the non-meter surface on the closed convex line, the closed convex line crosses the closed convex line on the one end side and the closed side on the other end side. An extraction step of extracting the other end side portion that is a portion that the convex line crosses;
The correction means included in the image analysis device determines whether at least each point on the non-meter surface on the closed convex line is a point on the closed convex line positioned opposite to the image reference point on the meter surface or otherwise. Determining, excluding from the one end side part a point where the opposite point of each point of the one end side part becomes a meter surface, and a point positioned opposite of each point of the other end part A correction step of excluding a point to be a meter surface from the other end portion;
The selecting step provided in the image analysis apparatus includes a selection step in which one of the one end side portion and the other end side portion is a tip side portion;
A direction reference point calculating means provided in the image analysis apparatus, a direction reference point calculating step for obtaining a direction reference point from the tip side portion;
A pointing needle meter image analysis method including a direction specifying step in which a direction specifying means provided in the image analysis device specifies a direction from the image reference point to the direction reference point as a direction indicated by the indicator needle.
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