专利名称：采用图象传感器的水表自动抄表系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过采集水表的图象，利用图象处理和识别技术完成自动读取水表图象的示值，从而实现普通水表的自动抄表的系统。
背景技术：
目前，公知的水表读数采集是人工抄表记录和电子水表、卡式水表的自动读数。电子水表和卡式水表的原理是机械流量信号转变为电流量信号的信号采集装置(如CN1162736A)，由于目前用户使用的都是普通水表，推广电子水表和卡式水表就面临着成千上万用户进行水表更换和管线改造的问题，投资大、工作量大。电子水表、卡式水表都需要不间断地采集信号、供电电源持续供电，一旦线路不通，记数即停止，因而丢失用水计量，而且水表工作于潮湿的环境，使用中稍有不慎，极易进水造成水表失效，使用可靠性差，使用成本高。利用人工抄表存在如抄表不到位、私自调表、人情抄表、私自修改用水量等种种管理上的弊端。
发明内容
为了克服目前水表抄表读数和管理的种种不足，设计一种采用图象传感器的水表自动抄表系统。该系统可避免对现有水表更换和管线改造的问题，采集水表图象读数只在抄表读数时才进行，可避免因断电而丢失用水计量和影响供水的问题，同时也可排除水表读数记录的人为因素影响。
本发明的水表自动抄表系统所采用的技术方案是一种采用图象传感器的水表自动抄表系统，该系统由包括图象传感器的摄像系统，包括微处理器的水表图象采集、压缩、存储系统和包括计算机及水表指针读数识别程序的水表读数识别系统三部分构成，摄像系统和水表图象采集、压缩、存储系统之间采用数据线或视频线连接并进行信号传输，水表图象采集、压缩、存储系统和水表读数识别系统之间是通信接口连接和数据传输，摄像系统摄取水表的表盘图象，所摄取图象的数字信号或视频信号，由水表图象采集压缩存储系统进行采集、压缩和储存，然后将存储的所有图象传送给水表读数识别系统集中进行读数的自动识别，得出并记录水表的用水计量值，同时存贮保存水表图象。
所述的水表指针读数识别程序包含如下功能图象的预处理、图象的分割和指针特征提取、指针示值的识别和计算。含有这些功能的程序可自行设计，亦可借用同类通用程序。
本采用图象传感器的水表自动抄表系统，可做成便携式图象抄表系统和免打扰图象抄表系统。便携式图象抄表系统的摄像系统和水表图象采集压缩存储系统，分别为A摄像系统和A水表图象采集压缩存储系统。免打扰图象抄表系统的摄像系统和水表图象采集压缩存储系统，分别为B摄像系统和B水表图象采集压缩存储系统。
便携式图象抄表系统，是将A摄像系统装在支撑罩或支撑架上，平稳放置在水表的表盘上，A摄像系统与A水表图象采集压缩存储系统由数据线连接为一体，便携地摄取户外水表表盘图象，然后把A水表图象采集压缩存储系统通过通讯电缆与水表读数识别系统连接，将A水表图象采集压缩存储系统存储的所有图象传送给水表读数识别系统，由识别系统自动识别和读取水表读数。
免打扰图象抄表系统，是将B摄像系统由支撑罩或支撑架固定安装在室内水表的表盘上，B摄像系统的视频图象信号由视频线远距离传送至室外的集中多路转换接口，B水表图象采集压缩存储系统由视频线与接口连接，实现集中对各个用户室内水表的远程免打扰图象摄取，然后把B水表图象采集压缩存储系统通过通讯电缆与水表读数识别系统连接，将B水表图象采集压缩存储系统存储的所有图象传送给水表读数识别系统，由识别系统自动识别和读取水表读数。
本发明有益效果是，水表读数由原始图片保存，读数是机器完成，无人工因素，真实可信，且便于计算机数据管理；本发明是在现有装置上附加设备，无须对现有水表更换和管线改造，成本低，应用简单；本发明只在需要抄表读数时才采集图象，无须不间断地采集信号、无须电源持续供电，因此信号采集稳定可靠。本发明可以推广应用于其他领域指针式计量表。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本采用图象传感器水表自动抄表系统原理图。
图2是本发明的便携式图象抄表系统实施方式示意图。
图3是本发明的免打扰图象抄表系统实施方式示意图。
图1所示采用图象传感器的水表自动抄表系统原理图中，图象传感器即摄像头安装在支撑罩或支撑架上，将支撑罩或支撑架平稳放在或安装在水表盘面上摄像，所摄取的图象视频信号由高速A/D转换(高速采样电路采集)，转换成数字图象信号，然后微处理器进行数据处理和压缩存储，摄象效果通过显示器显示，储存的水表图象通过通信接口上传到计算机供图象识别程序识别水表指针读数并进行数据管理。
图2中序号表示1水表，2摄像系统A(包括机械定位装置，支撑罩或支撑架，照明装置，图象传感器，，高速A/D转换)，3水表图象采集压缩存储系统A(包括微处理器及数据采样，压缩存储，摄像效果显示及菜单)，4水表读数识别系统(包括计算机和水表指针读数识别程序)，5数据线，6通讯电缆。
图3中序号表示1水表，7摄像系统B(包括机械定位装置，支撑罩或支撑架，照明装置，图象传感器)，8水表图象采集压缩存储系统B(包括高速A/D转换，微处理器及数据采样，压缩存储，摄像效果显示及菜单，通讯接口)，9视频线，10转换接口，6通讯电缆，4水表读数识别系统(包括计算机和水表指针读数识别程序)。
具体实施例方式
实施例1本发明的便携式图象抄表系统如图2所示，图中A摄像系统2由支撑罩或支撑架平稳放置在水表1的表盘上，A摄像系统2与A水表图象采集压缩存储系统3由数据线5连接为一体，便携地摄取户外水表表盘1图象。然后，把水表图象采集压缩存储系统3通过通讯电缆6与水表读数识别系统4连接，将采集压缩存储系统3存储的所有图象传送给水表读数识别系统4，由4自动识别和读取水表读数。
实施例2本发明的免打扰图象抄表系统如图3所示，图中B摄像系统7由支撑罩或支撑架固定安装在室内水表1的表盘上。B摄像系统7的视频图象信号由视频线9远距离传送至室外的集中多路转换接口10。B水表图象采集压缩存储系统8由视频线9与10连接，实现集中对各个用户室内水表的远程免打扰图象摄取。然后，把水表图象采集压缩存储系统3通过通讯电缆6与水表读数识别系统4连接，将采集压缩存储系统3存储的所有图象传送给读数识别系统4，由识别系统4自动识别和读取水表读数。
权利要求
1.一种采用图象传感器的水表自动抄表系统，其特征在于该系统由包括图象传感器的摄像系统，包括微处理器的水表图象采集、压缩、存储系统和包括计算机及水表指针读数识别程序的水表读数识别系统三部分构成，摄像系统和水表图象采集、压缩、存储系统之间采用数据线或视频线连接并进行信号传输，水表图象采集、压缩、存储系统和水表读数识别系统之间是通信接口连接和数据传输，摄像系统摄取水表的表盘图象，所摄取图象的数字信号或视频信号，由水表图象采集压缩存储系统进行采集、压缩和储存，然后将存储的所有图象传送给水表读数识别系统集中进行读数的自动识别，得出并记录水表的用水计量值，同时存贮保存水表图象。
2.如权利要求1所述的水表自动抄表系统，其特征在于水表指针读数识别程序包含有如下功能图象的预处理、图象的分割和指针特征提取、指针示值的识别和计算。
3.如权利要求1所述的水表自动抄表系统，其特征在于A摄像系统装在支撑罩或支撑架上，平稳放置在水表(1)的表盘上，A摄像系统(2)与A水表图象采集压缩存储系统(3)由数据线(5)连接为一体，便携地摄取户外水表表盘图象，然后把水表图象采集压缩存储系统(3)通过通讯电缆(6)与水表读数识别系统(4)连接，将采集压缩存储系统(3)存储的所有图象传送给水表读数识别系统(4)，由识别系统(4)自动识别和读取水表读数。
4.如权利要求1所述的水表自动抄表系统，其特征在于B摄像系统由支撑罩或支撑架固定安装在室内水表(1)的表盘上，B摄像系统的视频图象信号由视频线(9)远距离传送至室外的集中多路转换接口(10)，B水表图象采集压缩存储系统(8)由视频线(9)与接口(10)连接，实现集中对各个用户室内水表的远程免打扰图象摄取，然后把B水表图象采集压缩存储系统(8)通过通讯电缆(6)与水表读数识别系统(4)连接，将采集压缩存储系统(8)存储的所有图象传送给识别系统(4)，由识别系统(4)自动识别和读取水表读数。
全文摘要
本发明提出了采用图象传感器的水表自动抄表系统，该系统由摄像系统、水表图象采集、压缩、存储系统和水表读数识别系统三部分构成，摄像系统和水表图象的采集、压缩、存储系统之间采用数据线或视频线连接，并进行信号传输，水表图象采集、压缩、存储系统和水表读数识别系统之间是通信接口连接和数据传输，摄像系统摄取水表的表盘图象，所摄取图象的数字信号或视频信号，由水表图象采集、压缩、存储系统进行采集、压缩和储存，然后将存储的所有图象传送给水表读数识别系统集中进行读数的自动识别，得出并记录水表的用水计量值。本发明是在现有装置上附加设备，无须对现有水表更换和管线改造，无须不间断地采集信号，无须持续供电，信号采集稳定可靠，无人工因素，真实可信，成本低，应用简单。
文档编号G01F15/06GK1460841SQ03128170
公开日2003年12月10日 申请日期2003年6月18日 优先权日2003年6月18日
发明者王三武, 戴亚文, 黄丰云, 张和平 申请人:武汉理工大学