一种计量表读数识别系统技术方案

本发明专利技术涉及一种计量表读数识别系统，包括API接口、区域提取模块、读数识别模块和条形码识别模块，API接口与区域提取模块连接，API接口将接收到的待识别图片发送到区域提取模块，区域提取模块分别连接读数识别模块和条形码识别模块，区域提取模块设有表盘区域截取子模块，表盘区域截取子模块根据预设的边界变量缩放截取窗口后对待识别图片中的表盘区域图片进行截取。与现有技术相比，本发明专利技术具有有效避免识别率降低、减少抄表员的工作难度、提高计量表字轮读数的定位精确度和读数识别的准确性等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种计量表读数识别系统
本专利技术涉及一种读数识别系统，尤其是涉及一种计量表读数识别系统。
技术介绍
计量表抄读是水燃行业抄表收费所必需的过程，抄表员人工读取用户家里水表或者燃气表表盘上的读数，通过手持抄表终端将读数记录到营业收费系统中，系统根据本月和上月的读数差换算成用水量并计费。由于抄表过程全部由抄表员人为操作，耗费了大量的人工成本，同时也可能出现抄错、读错、填错、“人情表”、未到场估表等情况，导致结算结果和实际相差很大，给水司造成经济上的损失。现有的技术方案存在以下问题：现有方案一：对抄表人员进行前期培训和绩效考核。企业对抄表员进行前期上工培训，明确抄读的要求；如遇到用户不在家或者表计堆没等情况，需要培训如何进行合理的估表。同时要求抄表员在抄表后拍摄水表照片，以降低认为抄读错误的可能性。然而上述的前期培训无法完全避免抄错、读错、填错的问题；也无法杜绝“人情表”或者未到场估表的问题发生，只能在发现有类似问题发生后，对抄表人员进行处罚或者扣除绩效。因此还是需要通过技术手段来保证表计抄读的准确性。现有方案二：在计量表抄读时，需要同时拍摄一张计量表的照片，和读数一起保存。在营业收费系统中，需要有专人对读数和图片进行一一校对，当发现读数和照片不一致的情况下以图片为准，调整读数或到现场进行复核。由于每个月抄表数量多，使得人工无法对每块表计的读数进行复核，只能对有明显问题的或者采用随机抽查的方法来复核，这也直接导致了人工成本上升，且无法做到读数的准确可靠。现有方案三：采用用户自报的方式。可以与微信、支付宝等平台对接，采用公众号或者小程序的方式提供给用户，用户绑定后可以自行拍照并提交表计读数。通过用户自报的方式虽然可以节约人工的现场抄表成本，但是也无法保证用户自报读数的准确性，有可能存在欺瞒读数、使用往期图片等情况存在，也需要通过表计读数的自动识别等技术手段来加以限制。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种计量表读数识别系统，通过机器学习的方法识别表盘区域，并能自动识别表计字轮区域的读数和条形码编号，有效补足了传统方案中表计读数抄读人工成本高、不准确、不可靠的问题，满足多种应用场景的需求。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种计量表读数识别系统，包括API接口、区域提取模块、读数识别模块和条形码识别模块，所述API接口与区域提取模块连接，API接口将接收到的待识别图片发送到区域提取模块，所述区域提取模块分别连接读数识别模块和条形码识别模块，所述区域提取模块设有表盘区域截取子模块，所述表盘区域截取子模块根据预设的边界变量缩放截取窗口后对所述待识别图片中的表盘区域图片进行截取。一种计量表读数识别系统，还包括文件系统，所述文件系统分别与API接口、区域提取模块连接。所述API接口的输入端与PC端、移动端和小程序端连接。所述表盘区域截取子模块将像素化的待识别图片作为输入。所述区域提取模块设有表盘区域识别子模块，所述表盘区域识别子模块获取表盘区域图片的位置信息发送至表盘区域截取子模块。进一步地，所述表盘区域识别子模块基于机器学习算法，采用MobileNet模型。进一步地，所述表盘区域图片的位置信息包括表盘区域图片的坐标和偏转角度，所述坐标包括表盘区域图片对应的矩形的左上角坐标和右下角坐标，所述偏转角度为对应的矩形与水平线之间的偏离角度。表盘区域截取子模块根据偏转角度将待识别图片转正。所述读数识别模块使用机器学习算法，采用基于注意力机制的CNN+LSTM模型。进一步地，所述CNN+LSTM模型从表盘区域图片中提取特征，通过注意力机制确定字轮读数所在的位置，并通过LSTM识别出字轮读数对应的计量表数值。进一步地，所述字轮读数的末位未旋转到一半时，LSTM输出相邻两个数字中较小的数字作为计量表数值的末位，否则输出相邻两个数字中较大的数字作为计量表数值的末位。所述待识别图片包括同一设备的多个角度的照片时，将所述照片进行拼接后输入到读数识别模块，拼接方式具体为横向拼接。所述条形码识别模块根据参数设置同时识别表盘区域中的条形码编码。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术的表盘区域截取子模块通过预设的边界增量缩放了对待识别图片中表盘区域图片的截取窗口，使每次裁剪出来的表盘图片存在略微差异，在工况不佳的拍摄环境下，有效避免了识别率降低的问题。2.本专利技术将表盘区域提取和字轮读数识别两个部分分离，分别对表盘提取和读数识别的过程进行优化，根据偏转角度对待识别图片进行调整，能够适应多种角度拍摄的计量表图片，降低了拍摄要求，减少了抄表员的工作难度。3.本专利技术支持同一设备的多个角度的照片，进行横向拼接后输入到读数识别模块，提高了计量表字轮读数的定位精确度和读数识别的准确性。4.本专利技术在一次性识别过程中通过读数识别模块和条形码识别模块同时获得计量表的字轮读数和条形码，减少了移动端的等待时间和流量开销。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术实施例一中实时识别模式的流程示意图；图3为本专利技术实施例二中批量识别模式的流程示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例一如图1所示，一种计量表读数识别系统，包括API接口、区域提取模块、读数识别模块和条形码识别模块，API接口与区域提取模块连接，API接口将接收到的待识别图片发送到区域提取模块，区域提取模块分别连接读数识别模块和条形码识别模块，区域提取模块设有表盘区域截取子模块，表盘区域截取子模块根据预设的边界变量缩放截取窗口后对待识别图片中的表盘区域图片进行截取。一种计量表读数识别系统，还包括文件系统，文件系统分别与API接口、区域提取模块连接。API接口的输入端与PC端、移动端和小程序端连接。表盘区域截取子模块将像素化的待识别图片作为输入，本实施例中待识别图片的尺寸为224*224。区域提取模块设有表盘区域识别子模块，表盘区域识别子模块获取表盘区域图片的位置信息发送至表盘区域截取子模块。表盘区域识别子模块基于机器学习算法，采用MobileNet模型。表盘区域图片的位置信息包括表盘区域图片的坐标和偏转角度，坐标包括表盘区域图片对应的矩形的左上角坐标和右下角坐标，偏转角度为对应的矩形与水平线之间的偏离角度。表盘区域截取子模块根据偏转角度将待识别图片转正。表盘区域图片输入到读数识别模块时被格式化为150*150像素的图片。读数识别模块使用机器学习算法，采用基于注意力机制的CNN+LSTM模型。CNN+LSTM模型从表盘区域图片中提取特征，通过注意力机制确定字轮读数所在的位置，并通过LSTM识别出字轮读数对应的计量表数值。...

【技术保护点】
1.一种计量表读数识别系统，其特征在于，包括API接口、区域提取模块、读数识别模块和条形码识别模块，所述API接口与区域提取模块连接，API接口将接收到的待识别图片发送到区域提取模块，所述区域提取模块分别连接读数识别模块和条形码识别模块，所述区域提取模块设有表盘区域截取子模块，所述表盘区域截取子模块根据预设的边界变量缩放截取窗口后对所述待识别图片中的表盘区域图片进行截取。/n

【技术特征摘要】
1.一种计量表读数识别系统，其特征在于，包括API接口、区域提取模块、读数识别模块和条形码识别模块，所述API接口与区域提取模块连接，API接口将接收到的待识别图片发送到区域提取模块，所述区域提取模块分别连接读数识别模块和条形码识别模块，所述区域提取模块设有表盘区域截取子模块，所述表盘区域截取子模块根据预设的边界变量缩放截取窗口后对所述待识别图片中的表盘区域图片进行截取。


2.根据权利要求1所述的一种计量表读数识别系统，其特征在于，还包括文件系统，所述文件系统分别与API接口、区域提取模块连接。


3.根据权利要求1所述的一种计量表读数识别系统，其特征在于，所述API接口的输入端与PC端、移动端和小程序端连接。


4.根据权利要求1所述的一种计量表读数识别系统，其特征在于，所述区域提取模块设有表盘区域识别子模块，所述表盘区域识别子模块获取表盘区域图片的位置信息发送至表盘区域截取子模块。


5.根据权利要求4所述的一种计量表读数识别系统，其特征在于，所述表盘区域识别子模块基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡嘉宁，袁杰，刘冬萌，齐巍巍，
申请(专利权)人：上海三高计算机中心股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31