基于图像识别的仪表智能化改造设备制造技术

本发明专利技术的实施例公开一种基于图像识别的仪表智能化改造设备，所述改造设备包括图像采集装置、控制设备和图像识别装置；所述控制设备安装于现有仪表箱上，所述控制设备包括：电源、控制板、电控转台；其中，电源为当前设备供电；图像采集装置安装于所述电控转台上，图像采集装置与所述控制板连接，控制板与所述电控转台的电控制端连接；电控转台用于在所述控制板的控制下，带动图像采集装置进行任意方向的角度转动，以使图像采集装置采集现有仪表箱内的表盘图像；所述图像识别装置用于通过图像识别技术识别所述图像采集装置采集的表盘图像中的表盘示数。本发明专利技术能够实现老旧仪表智能化需求，改造成本低、改造效率高。改造效率高。改造效率高。

【技术实现步骤摘要】
基于图像识别的仪表智能化改造设备


[0001]本专利技术仪器仪表
，尤其涉及基于图像识别的仪表智能化改造设备。

技术介绍

[0002]随着微电子技术和计算机技术的不断发展，引起了仪表结构的根本性变革，以微型计算机(单片机)为主体，将计算机技术和检测技术有机结合，组成新一代智能仪表。智能仪表不仅能解决传统仪表不易或不能解决的问题，还能简化仪表电路，提高仪表的可靠性，更容易实现高精度、高性能、多功能的目的。例如：在电气系统中，可以通过智能仪表采集各生产关键环节的电压电流等参数，将采集数据集中上报到管理终端，与管理终端的管理平台对接后，实现对整个电气系统的实时监控。但是，由于现有智能仪表的智能功能均为出厂设计自带，老旧仪表没有智能功能，若要实现整个系统的智能化监控，需要将所有的老旧仪表均更换为智能仪表，一方面会对现有业务造成中断影响，另一方面资金成本较大。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种基于图像识别的仪表智能化改造设备，用于解决现有业务系统中老旧仪表更换为智能仪表会对现有业务造成中断影响以及成本较高的问题。本专利技术能够实现老旧仪表智能化需求，改造成本低、改造效率高。
[0004]本专利技术实施例提供的基于图像识别的仪表智能化改造设备，包括图像采集装置、控制设备和图像识别装置；
[0005]所述控制设备安装于现有仪表箱上，所述控制设备包括：电源、控制板、电控转台；所述电源为所述图像采集装置、控制板、电控转台和图像识别装置供电；所述图像采集装置安装于所述电控转台上，所述图像采集装置与所述控制板连接，所述控制板与所述电控转台的电控制端连接；所述电控转台用于在所述控制板的控制下，带动所述图像采集装置进行任意方向的角度转动，以使所述图像采集装置采集所述现有仪表箱内的表盘图像；
[0006]所述图像采集装置的图像输出端与所述图像识别装置连接，所述图像识别装置用于通过图像识别技术识别所述图像采集装置采集的表盘图像中的表盘示数。
[0007]在一可选实施例中，所述图像采集装置为摄像头。
[0008]在一可选实施例中，所述转台的初始位置使得所述摄像头位于所述现有仪表箱正对方向的中间，所述摄像头的初始焦距使得当前采集的全局图像可以涵盖所述现有仪表箱内的所有仪表的位置。
[0009]在一可选实施例中，当需要单独采集所述现有仪表箱内任一目标仪表的表盘图像时，所述控制板具体根据第一公式计算所述电控转台的第一旋转角度，以带动所述摄像头旋转，使得所述目标仪表位于所述摄像头的当前采集图像中心，并记录所述摄像头本次旋转的第二旋转角度；
[0010]其中，所述第一公式为：
[0011][0012]所述第一公式中，α表示需要控制所述电控转台旋转的第一旋转角度，规定以所述摄像头当前位置水平往右顺时针旋转的方向为第一旋转角度的正方向；(i,j)表示所述目标仪表的中心位置在所述全局图像的第i行第j列像素点处；(i0,j0)表示所述全局图像的中心位置像素点为第i0行第j0列；∩表示取交集符号。
[0013]在一可选实施例中，所述控制板在控制所述电控转台旋转使得所述目标仪表位于所述摄像头的当前采集图像中心后，还用于调大所述摄像头的焦距至目标焦距，以使所述摄像头采集所述目标仪表的放大表盘图像；所述控制板还用于在所述摄像头采集到所述目标仪表的放大表盘图像后，控制所述转台恢复至所述初始位置，并调整所述摄像头的焦距至所述初始焦距。
[0014]在一可选实施例中，所述控制板具体用于根据以下第二公式计算所述摄像头的目标焦距：
[0015][0016]其中，f表示所述目标焦距；D表示所述摄像头的初始中心位置与所述现有仪表箱表面的垂直距离；θ为所述第二旋转角度；S表示所述目标仪表的表盘在所述全局图像中的图像面积；G表示所述目标仪表的表盘的实际面积；m表示所述全局图像中每一行像素点的个数，n表示所述全局图像中每一列像素点的个数。
[0017]在一可选实施例中，所述控制设备还包括补光设备，所述补光设备包括补光灯以及含光敏电阻的电路板；所述电路板用于根据所述光敏电阻感应当前环境光强度所体现的电阻值，调整所述补光灯的控制电压。
[0018]在一可选实施例中，所述电路板具体根据以下第三公式计算所述补光灯的控制电压值：
[0019][0020]其中，u(t)表示t时刻所述补光灯的控制电压值；t表示当前时刻；U
max
表示所述补光灯的额定电压值；R(t)表示t时刻所述光敏电阻的阻值；R0表示所述光敏电阻的预设临界阻值，所述预设临界阻值为特定光强下所述光敏电阻的阻值，所述特定光强为可以使得所述图像采集装置将所述现有仪表箱内每个仪表的表盘示数都采集清楚的最小光强的1.5
倍。
[0021]基于图像识别的仪表智能化改造设备，包括图像采集装置和控制设备；所述控制设备安装于现有仪表箱上，所述控制设备包括：控制板、电池、电控转台；所述图像采集装置安装于所述电控转台上，所述图像采集装置的输出端与所述控制板连接，所述控制板与所述电控转台的电控制端连接；所述电控转台用于在所述控制板的控制下，带动所述图像采集装置进行任意方向的角度转动，以使所述图像采集装置采集所述现有仪表箱内的表盘图像。
[0022]本专利技术提供的基于图像识别的仪表智能化改造设备，通过控制设备的电控转台旋转，使图像采集设备采集到老旧表盘图像，并通过图像识别装置识别出老旧表盘的实际示数，能够将最终得到的表盘图片或示数等进一步发送到智能化系统的数据所需终端，通过该改造设备实现老旧仪表的智能化。本专利技术提供的方案无需对现有电路、水路、气路等进行改造，仅需在现有仪表外面安装该仪表智能化改造设备即可完成老旧仪表的智能化改造，改造成本低、改造效率高。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0024]图1为本专利技术实施例提供的一种基于图像识别的仪表智能化改造设备结构示意图；
[0025]图2为电控转台和摄像头的初始位置示意图；
[0026]图3A为电控转台位于初始位置且所述摄像头的焦距为初始焦距时所述摄像头采集的现有仪表箱的全局图像示意图；
[0027]图3B为电控转台带动摄像头旋转后所述摄像头采集的目标仪表位于正中的第一图像示意图；
[0028]图3C为在图3B的基础上调整摄像头的焦距至目标焦距后所述摄像头采集的目标仪表的放大表盘图像示意图；
[0029]图4为为本专利技术实施例提供的另一种基于图像识别的仪表智能化改造设备结构示意图。
具体实施方式
[0030]下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。
[0031]应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于图像识别的仪表智能化改造设备，其特征在于，包括图像采集装置、控制设备和图像识别装置；所述控制设备安装于现有仪表箱上，所述控制设备包括：电源、控制板、电控转台；所述电源为所述图像采集装置、控制板、电控转台和图像识别装置供电；所述图像采集装置安装于所述电控转台上，所述图像采集装置与所述控制板连接，所述控制板与所述电控转台的电控制端连接；所述电控转台用于在所述控制板的控制下，带动所述图像采集装置进行任意方向的角度转动，以使所述图像采集装置采集所述现有仪表箱内的表盘图像；所述图像采集装置的图像输出端与所述图像识别装置连接，所述图像识别装置用于通过图像识别技术识别所述图像采集装置采集的表盘图像中的表盘示数。2.如权利要求1所述的基于图像识别的仪表智能化改造设备，其特征在于，所述图像采集装置为摄像头。3.如权利要求2所述的基于图像识别的仪表智能化改造设备，其特征在于，所述转台的初始位置使得所述摄像头位于所述现有仪表箱正对方向的中间，所述摄像头的初始焦距使得当前采集的全局图像可以涵盖所述现有仪表箱内的所有仪表的位置。4.如权利要求3所述的基于图像识别的仪表智能化改造设备，其特征在于，当需要单独采集所述现有仪表箱内任一目标仪表的表盘图像时，所述控制板具体根据第一公式计算所述电控转台的第一旋转角度，以带动所述摄像头旋转，使得所述目标仪表位于所述摄像头的当前采集图像中心，并记录所述摄像头本次旋转的第二旋转角度；其中，所述第一公式为：所述第一公式中，α表示需要控制所述电控转台旋转的第一旋转角度，规定以所述摄像头当前位置水平往右顺时针旋转的方向为第一旋转角度的正方向；(i,j)表示所述目标仪表的中心位置在所述全局图像的第i行第j列像素点处；(i0,j0)表示所述全局图像的中心位置像素点为第i0行第j0列；∩表示取交集符号。5.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰雨晴，余丹，邢智涣，王丹星，于艺春，
申请(专利权)人：慧之安信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：