远程水表数值读取方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了远程水表数值读取方法及系统，属于深度学习技术领域，要解决的技术问题为如何基于深度学习实现远程水表数值读取。包括如下步骤：通过摄像机间隔性采集一张水表图像，所述水表图像中包括水表数值；对于每个水表图像，通过训练后的目标识别模型对水表图像进行目标区域识别，输出具有水表数值的区域图像；对于每个区域图像，通过训练后的水表数值识别模型对区域图像进行数值识别，输出水表数值；对于每个时间间隔内两个水表图像对应的水表数值，计算水表数值的差值。计算水表数值的差值。计算水表数值的差值。

【技术实现步骤摘要】
远程水表数值读取方法及系统


[0001]本专利技术涉及深度学习
，具体地说是远程水表数值读取方法及系统。

技术介绍

[0002]水表作为使用最广泛的供水贸易结算的主要计量仪表，其数值读取的准确性一直是供水企业和用户关注的焦点。当前使用的水表类型主要分为为机械式水表和智能水表两种，而机械式水表其水表数值主要依靠人工上门进行抄读，该方法不仅耗费大量的时间并且存在一定的误差；而另一种智能水表，数据直接由水表内部的电子计算机收集，无需人再上门抄表，其主要是依靠电池进行供电，但电池的更换需要专门的维修人员上门更换。智能水表目前主要应用在一些新兴小区，在大部分老旧小区和农村地区依旧使用的是机械式水表，而且前者的造价较高，无法大规模对机械式水表进行改造。
[0003]如何基于深度学习实现远程水表数值读取，是需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的技术任务是针对以上不足，提供远程水表数值读取方法及系统，来解决如何基于深度学习实现远程水表数值读取的技术问题。
[0005]第一方面，本专利技术的一种远程水表数值读取方法，包括如下步骤：
[0006]通过摄像机间隔性采集一张水表图像，所述水表图像中包括水表数值；
[0007]对于每个水表图像，通过训练后的目标识别模型对水表图像进行目标区域识别并分割，输出具有水表数值的区域图像；
[0008]对于每个区域图像，通过训练后的水表数值识别模型对区域图像进行数值识别，输出水表数值；
[0009]对于每个时间间隔内两个水表图像对应的水表数值，计算水表数值的差值。
[0010]作为优选，所述目标识别模型为MobileNetV1
‑
SSD模型，所述目标识别模型以水表图像为输入，用于从水表图像中分割出具有水表数值的区域图像，并将所述区域图像缩放至预定尺寸以传入数值识别模型进行水表数值识别。
[0011]作为优选，所述水表数值识别模型为改进的LPRnet网络模型，以具有预定尺寸、且具有水表数值的区域图像为输入，用于对区域图像进行水表数值识别，以数据形式输出水表数值。
[0012]作为优选，通过如下步骤得到训练后的目标识别模型：
[0013]获取多个水表图像，对于每个水表图像，对包含水表数值的区域图像进行目标区域标注，将所述水表图像以及对应的标注作为第一训练数据；
[0014]基于所述第一训练数据对所述目标识别模型进行模型训练，优化模型参数；
[0015]对于优化后的模型参数进行范围压缩，将其范围压缩到[0,255]，得到训练后的目标识别模型；
[0016]通过如下步骤得到训练后的水表数值识别模型：
[0017]基于所述第一训练数据对所述目标识别模型进行模型训练时，将所述目标识别模型输出的区域图像作为训练图像，对于每个训练图像进行水表数值标注，将所述训练图像和对应的水表数组标注作为第二训练数据；
[0018]基于所述第二训练数据对所述目标识别模型进行模型训练，优化模型参数，得到训练后的水表数值识别模型。
[0019]作为优选，所述训练后的目标识别模型以及水表数值识别模型通过代码的形式配置运行在MCU设备中；
[0020]通过摄像机采集的水表图像发送到MCU设备上，并以8bit整型数据的方式输入到训练后的水表数值识别模型，水表数值识别模型输出的区域图像以8bit整型数据的方式输入到训练后的水表数值识别模型。
[0021]第二方面，本专利技术的一种远程水表数值读取系统，用于通过如第一方面任一项所述的一种远程水表数值读取读取水表数值并计算用水量，所述系统包括：
[0022]水表图像采集模块，所述水表图像采集模块用于通过摄像机间隔性采集一张水表图像，所述水表图像中包括水表数值；
[0023]目标识别模块，对于每个水表图像，所述目标识别模块用于通过训练后的目标识别模型对水表图像进行目标区域识别并分割，输出具有水表数值的区域图像；
[0024]水表数值读取模块，对于每个区域图像，所述水表数值读取模块用于通过训练后的水表数值识别模型对区域图像进行数值识别，输出水表数值；
[0025]水表差值计算模块，所述水表差值计算模块用于对于每个时间间隔内两个水表图像对应的水表数值，计算水表数值的差值；
[0026]MCU设备，所述MCU设备与所述水表图像采集模块无线连接，用于获取水表图像，所述目标识别模块、水表数值读取模块、水表差值计算模块均配置于所述MCU设备上，用于基于所述目标识别模块、水表数值读取模块、水表差值计算模块对采集的水表图像进行目标识别、水表数值读取以及水表数值计算，得到间隔时间的水用量。
[0027]作为优选，所述目标识别模型为MobileNetV1
‑
SSD模型，所述目标识别模型以水表图像为输入，用于从水表图像中分割出具有水表数值的区域图像，并将所述区域图像缩放至预定尺寸以传入数值识别模型进行水表数值识别。
[0028]作为优选，所述水表数值识别模型为改进的LPRnet网络模型，以具有预定尺寸、且具有水表数值的区域图像为输入，用于对区域图像进行水表数值识别，以数据形式输出水表数值。
[0029]作为优选，还包括模型训练模块，所述模型训练模块用于通过如下步骤得到训练后的目标识别模型：
[0030]获取多个水表图像，对于每个水表图像，对包含水表数值的区域图像进行目标区域标注，将所述水表图像以及对应的标注作为第一训练数据；
[0031]基于所述第一训练数据对所述目标识别模型进行模型训练，优化模型参数；
[0032]对于优化后的模型参数进行范围压缩，将其范围压缩到[0,255]，得到训练后的目标识别模型；
[0033]并用于通过如下步骤得到训练后的水表数值识别模型：
[0034]基于所述第一训练数据对所述目标识别模型进行模型训练时，将所述目标识别模
型输出的区域图像作为训练图像，对于每个训练图像进行水表数值标注，将所述训练图像和对应的水表数组标注作为第二训练数据；
[0035]基于所述第二训练数据对所述目标识别模型进行模型训练，优化模型参数，得到训练后的水表数值识别模型。
[0036]作为优选，所述训练后的目标识别模型以及水表数值识别模型通过代码的形式配置运行在MCU设备中；
[0037]通过摄像机采集的水表图像发送到MCU设备上，并以8bit整型数据的方式输入到训练后的水表数值识别模型，水表数值识别模型输出的区域图像以8bit整型数据的方式输入到训练后的水表数值识别模型。
[0038]本专利技术的远程水表数值读取方法及系统具有以下优点：
[0039]1、通过摄像机间隔性对水表进行拍摄，通过训练后的目标识别模型和水表数值识别模型对水表图像进行图像分割和水表数值读取，得到水表数值，根据间隔时间的两个水表数值的差值可计算该间隔时间段内用水量，从而实现了远程水表读取；
[0040]2、上述训练后的目标识别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种远程水表数值读取方法，其特征在于包括如下步骤：通过摄像机间隔性采集一张水表图像，所述水表图像中包括水表数值；对于每个水表图像，通过训练后的目标识别模型对水表图像进行目标区域识别并分割，输出具有水表数值的区域图像；对于每个区域图像，通过训练后的水表数值识别模型对区域图像进行数值识别，输出水表数值；对于每个时间间隔内两个水表图像对应的水表数值，计算水表数值的差值。2.根据权利要求1所述的远程水表数值读取方法，其特征在于所述目标识别模型为MobileNetV1
‑
SSD模型，所述目标识别模型以水表图像为输入，用于从水表图像中分割出具有水表数值的区域图像，并将所述区域图像缩放至预定尺寸以传入数值识别模型进行水表数值识别。3.根据权利要求1所述的远程水表数值读取方法，其特征在于所述水表数值识别模型为改进的LPRnet网络模型，以具有预定尺寸、且具有水表数值的区域图像为输入，用于对区域图像进行水表数值识别，以数据形式输出水表数值。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的远程水表数值读取方法，其特征在于通过如下步骤得到训练后的目标识别模型：获取多个水表图像，对于每个水表图像，对包含水表数值的区域图像进行目标区域标注，将所述水表图像以及对应的标注作为第一训练数据；基于所述第一训练数据对所述目标识别模型进行模型训练，优化模型参数；对于优化后的模型参数进行范围压缩，将其范围压缩到[0,255]，得到训练后的目标识别模型；通过如下步骤得到训练后的水表数值识别模型：基于所述第一训练数据对所述目标识别模型进行模型训练时，将所述目标识别模型输出的区域图像作为训练图像，对于每个训练图像进行水表数值标注，将所述训练图像和对应的水表数组标注作为第二训练数据；基于所述第二训练数据对所述目标识别模型进行模型训练，优化模型参数，得到训练后的水表数值识别模型。5.根据权利要求4所述的远程水表数值读取方法，其特征在于所述训练后的目标识别模型以及水表数值识别模型通过代码的形式配置运行在MCU设备中；通过摄像机采集的水表图像发送到MCU设备上，并以8bit整型数据的方式输入到训练后的水表数值识别模型，水表数值识别模型输出的区域图像以8bit整型数据的方式输入到训练后的水表数值识别模型。6.一种远程水表数值读取系统，其特征在于用于通过如权利要求1
‑
5任一项所述的一种远程水表数值读取读取水表数值并计算用水量，所述系统包括：水表图像采集模块，所述水表图像采集模块用于通过摄像机间隔性采集一张水表图像，所述水表图像中包括水表数值；目标识别模块，对于每个水表图像，所述目标识别模块用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉国，陈其宾，李锐，
申请(专利权)人：山东浪潮科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：