一种多屏幕电表抄表专家系统及方法

文档序号:1847894 发布日期:2021-11-16 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 一种多屏幕电表抄表专家系统及方法 (Multi-screen ammeter meter reading expert system and method ) 是由 刘飞 傅帅 赵秀伟 于 2020-05-12 设计创作,主要内容包括:本发明的实施例提供一种多屏幕电表抄表专家系统及方法,多屏幕电表抄表系统包括:抄表终端,用于按照预配置的拍照次数和拍照间隔拍摄一组照片,所述一组照片包含多屏表的每个屏幕,将所述一组照片上传至抄表平台;抄表平台,用于接收所述一组照片,获取所述一组照片的特征值,并将所述特征值发送给所述抄表终端。本发明的方案可以实现对不同表型、不同特征的适配,同时基于云端结合的边缘计算能力,可以降低传输功耗,从而降低了设备的成本。(The embodiment of the invention provides a multi-screen electric meter reading expert system and a method thereof, wherein the multi-screen electric meter reading system comprises: the meter reading terminal is used for shooting a group of photos according to the pre-configured shooting times and the shooting intervals, wherein the group of photos comprise each screen of the multi-screen meter, and the group of photos are uploaded to the meter reading platform; and the meter reading platform is used for receiving the group of photos, acquiring the characteristic values of the group of photos and sending the characteristic values to the meter reading terminal. The scheme of the invention can realize the adaptation to different phenotypes and different characteristics, and simultaneously can reduce the transmission power consumption based on the edge computing capability of cloud combination, thereby reducing the cost of equipment.)

一种多屏幕电表抄表专家系统及方法

技术领域

本发明涉及抄表系统技术领域,特别是指一种多屏幕电表抄表专家系统及方法。

背景技术

随着电力、水力抄表人力成本的增加和物联网技术的日趋发展,远程抄表逐渐形成了一个独立的技术领域。通过水表、电表本身的改造,或是通过在水表、电表上外接终端设备,可以实现远程抄表并识别的需求。其中表计本身的改造,是使表计具有远程通信的能力,将读数远程传输至后台。外接终端设备,一种方案是由终端拍摄表计照片,将照片通过无线传输至平台,在平台进行智能识别;另一种方案是利用电表本身的红外特性,特别是某些电表,可以通过红外读取电表的读数,并将此读数通过无线传输至平台。

针对多屏幕的电表,该电表的特点是多屏幕显示,每屏停留一段时间,按固定顺序进行切换且表型种类众多、不同的表型每屏显示的内容不同。主要的需求是,屏幕中的某一屏为目标屏,需要将此屏幕的照片拍摄下来并上传至后台进行识别。当前拍摄照片上传至平台进行识别的远程抄表终端,不能保证拍摄到目标屏的照片。而红外读取电表读数的方案,一方面没有照片上传至平台,保证读数的可信性;另一方面并不是所有的多屏幕电表都有红外读数的功能,故而该方案并不能满足所有的多屏幕电表抄表的需求。

除满足上述需求外,适配市面上不同的表型也是一个难点,很难有一种通用的方案可以满足市面上所有表型的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多屏幕电表抄表专家系统及方法。可以实现对不同表型、不同特征的适配,同时基于云端结合的边缘计算能力,可以降低传输功耗,从而降低了设备的成本。

为解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:

一种多屏幕电表抄表专家系统,包括:

抄表终端,用于按照预配置的拍照次数和拍照间隔拍摄一组照片,所述一组照片包含多屏表的每个屏幕,将所述一组照片上传至抄表平台;

抄表平台,用于接收所述一组照片,获取所述一组照片的特征值,并将所述特征值发送给所述抄表终端。

可选的,所述拍照次数*拍照间隔覆盖所述多屏表的一个跳变周期。

可选的,所述抄表平台在接收到所述一组照片后,对所述一组照片进行图像识别,从所述一组照片中选择至少一个目标照片,获取所述一组照片的特征值,并将所述特征值发送给所述抄表终端。

可选的,对所述一组照片进行图像识别,获取所述一组照片的特征值,包括:

使用图像处理算法,针对不同屏幕同一个或多个特征区域的不同特征进行区分,从所述一组照片中选择至少一个目标照片,获取所述一组照片的特征值;所述特征值包括:特征区域坐标和目标照片的特征值。

可选的,所述抄表终端还用于接收到所述抄表平台下发的特征值后,根据所述特征值拍摄多组照片上传至所述抄表平台,或者,根据所述特征值在所述多组照片中选择至少一个目标照片后,将所述目标照片上传至所述抄表平台。

本发明的实施例还提供一种多屏幕电表抄表方法,应用于抄表终端,所述方法包括:

接收抄表平台配置的拍照次数和拍照间隔;

根据所述拍照次数和拍照间隔拍摄一组照片,所述一组照片包含多屏表的每个屏幕;

将所述一组照片上传至抄表平台。

可选的,所述拍照次数*拍照间隔覆盖所述多屏表的一个跳变周期。

可选的,多屏幕电表抄表方法,还包括:

接收到所述抄表平台下发的特征值;

根据所述特征值拍摄多组照片上传至所述抄表平台,或者,根据所述特征值在所述多组照片中选择至少一个目标照片后,将所述目标照片上传至所述抄表平台。

本发明的实施例还提供一种抄表终端,包括:

接收模块,用于接收抄表平台配置的拍照次数和拍照间隔;

拍摄模块,用于根据所述拍照次数和拍照间隔拍摄一组照片,所述一组照片包含多屏表的每个屏幕;

发送模块,用于将所述一组照片上传至抄表平台。

本发明的实施例还提供一种多屏幕电表抄表方法,应用于抄表平台,所述方法包括:

向抄表终端发送为抄表终端配置的拍照次数和拍照间隔;

接收所述抄表终端根据所述拍照次数和拍照间隔拍摄并发送的一组照片;所述一组照片包含多屏表的每个屏幕;

获取所述一组照片的特征值;

将所述特征值发送给所述抄表终端。

可选的,获取所述一组照片的特征值,包括:

使用图像处理算法,针对不同屏幕同一个或多个特征位置的不同特征进行区分,从所述一组照片中选择至少一个目标照片,获取所述一组照片的特征值;所述特征值包括:特征区域坐标和目标照片的特征值。

本发明的实施例还提供一种抄表平台,包括:

配置模块,用于为抄表终端配置拍照次数和拍照间隔;

接收模块,用于接收所述抄表终端根据所述拍照次数和拍照间隔拍摄并发送的一组照片;所述一组照片包含多屏表的每个屏幕;

获取模块,用于获取所述一组照片的特征值;

发送模块,用于将所述特征值发送给所述抄表终端。

本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质,包括指令,当所述指令在计算机运行时,使得计算机执行如上所述的方法。

本发明的上述方案至少包括以下有益效果:

本发明的上述方案,通过抄表终端按照预配置的拍照次数和拍照间隔拍摄一组照片,所述一组照片包含多屏表的每个屏幕,将所述一组照片上传至抄表平台;抄表平台接收所述一组照片,获取所述一组照片的特征值,并将所述特征值发送给所述抄表终端。可以实现对不同表型、不同特征的适配,同时基于云端结合的边缘计算能力,可以降低传输功耗,从而降低了设备的成本。

附图说明

图1是本发明的实施例多屏幕电表抄表专家系统架构示意图;

图2是本发明的实施例一组照片的特征区域为方框部分;

图3是本发明的实施例中,照片的黑色像素点的个数的示意图;

图4是本发明的实施例中,抄表平台特征的选择界面示意图;

图5是本发明的实施例中,抄表平台特征的另一选择界面示意图;

图6是本发明的实施例抄表终端侧的多屏幕电表抄表方法的流程示意图;

图7是本发明的实施例抄表平台侧的多屏幕电表抄表方法的另流程示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示,本发明的实施例提出一种多屏幕电表抄表专家系统,包括:

抄表终端,用于按照预配置的拍照次数和拍照间隔拍摄一组照片,所述一组照片包含多屏表的每个屏幕,将所述一组照片上传至抄表平台;

抄表平台,用于接收所述一组照片,获取所述一组照片的特征值,并将所述特征值发送给所述抄表终端。

这里,所述拍照次数*拍照间隔覆盖所述多屏表的一个跳变周期。即多屏表从一个屏幕开始、再一次切换到该屏幕为止。

本发明的一可选的实施例中,所述抄表平台在接收到所述一组照片后,对所述一组照片进行图像识别,从所述一组照片中选择至少一个目标照片,获取所述一组照片的特征值,并将所述特征值发送给所述抄表终端。

本发明的一可选的实施例中,对所述一组照片进行图像识别,获取所述一组照片的特征值,包括:

使用图像处理算法,针对不同屏幕同一个或多个特征区域的不同特征进行区分,从所述一组照片中选择至少一个目标照片,获取所述一组照片的特征值;所述特征值包括:特征区域坐标和目标照片的特征值。这里的图像处理算法包括但不限于以下图像识别算法:色彩直方图算法、灰度直方图算法、黑色像素点算法等。

可选的,所述抄表终端还用于接收到所述抄表平台下发的特征值后,根据所述特征值拍摄多组照片上传至所述抄表平台,或者,根据所述特征值在所述多组照片中选择至少一个目标照片后,将所述目标照片上传至所述抄表平台。

具体来说,本发明的上述实施例所述的系统由一个具备无线传输能力的抄表终端和一个可进行特征选取和识别的抄表平台组成,针对多屏幕电表抄表、目标照片选取的需求,以及市面上的表型种类复杂的情况,实现了一套满足需求的专家系统。

其中,抄表终端包括:摄像头和无线传输模块,可以拍摄待抄表的照片,并通过无线模块将数据上传至抄表平台,并接收抄表平台下发的配置;这里的配置可以包括:拍照次数、拍照间隔、目标照片特征值等;

抄表平台的功能主要有接收终端上传的照片、对目标屏照片的特征进行选取、选择目标屏照片及展示识别的结果,并通过下发配置与终端进行交互。

该抄表专家系统主要具备如下三个特点:终端与平台交互的云端结合;针对不同表型、不同特征的算法库;终端具备边缘计算能力;下面结合上述三个特点介绍该抄表专家系统。

本发明的上述实施例中,终端按照一定的拍照次数和拍照间隔拍摄一组照片,保证本组照片包含该多屏表的每个屏幕,一般地拍照次数*拍照间隔要覆盖一个跳变周期(即多屏表从一个屏幕开始、再一次切换到该屏幕为止),将本组照片上传至抄表平台;

通过抄表平台,从上传的本组照片中,选取区分该组照片的特征和目标照片,平台通过图像识别算法,可以在接收到新一组照片时选取目标照片,并且将本组照片的特征值(包括特征区域坐标、目标照片的特征值)下发至终端;

终端接收到平台下发的特征值后,可以选择每次拍摄多组照片上传至平台、由平台进行目标照片的选取,也可以在终端选取目标照片后、仅将目标照片上传。

基于上述的交互方式,可以实现拍照、上传、特征选取、特征识别的一系列功能。

基于特征识别的目标屏选取方法及算法库的说明如下:

基于特征识别的目标屏选取,是指使用图像识别技术,针对不同屏幕同一个或多个特征位置的不同特征进行区分,选取出客户期望展示的照片。

如图2所示,一组照片(包括三张照片)的特征区域为方框部分,通过标有字母A、B、C的三盏灯点亮区分不同的屏幕。所以,只要通过图像识别技术,判断对应的灯是否点亮即可。这里以彩色直方图和黑色像素点个数两种方法为例,判断亮灯的位置。

色彩直方图是指,RGB色彩空间或灰度空间,对应取值0~255,以此为横轴,纵轴为在选定图片的坐标范围内对应值的像素点的个数。以此作为该区域的特征值,可以用向量A=(A0,A1,A2,…,Ai,…,A255)表示,Ai代表该区域内对应色彩空间取值为i的像素点的个数。可以以A作为特征向量,判断该区域是否符合预期,可以是彩色直方图(RGB),也可以是灰度直方图,通过等亮灭时直方图的区别,即可判断灯的亮灭。

如图3所示,黑色像素点的个数,通过对图像进行灰度化、二值化的处理,将图像变为二值图,通过判定图中黑色像素点的个数,也可以区分灯亮或灯灭,下图为A灯亮时、灰度化二值化后,A灯与B、C灯的处理结果:

其中,图3中,A灯黑色像素约为:950;B灯黑色像素约为:1400;C灯黑色像素约为:1440;可以判断出A与B、C不同。

抄表平台会储存针对不同特征识别的不同算法,基于特征的选取,适配合适的特征识别算法对该特征进行识别,根据识别结果的反馈,可以优化识别算法。所述特征识别算法对应不同的特征信息,包括但不限于文中提到的“彩色直方图”、“黑色像素点”等方法,以及一些基本的图像处理方法(灰度化、二值化、膨胀、腐蚀等);可以根据识别结果的反馈,动态的调整待识别特征和特征识别算法的匹配,消耗运算量有限、可以在资源受限的抄表终端中运行;

如图4和图5所示,为抄表平台特征的选择界面,在上图的特征选择界面中,可用对象、动作、特征这几个关键词描述一个目标屏与其他屏幕的区别。

可用JSON格式描述如下:

{

对象:{文字、灯}

动作:{有无、开闭}

特征:

{

文字内容:{“总”}

颜色:{黑色>30%、黄色≤30%}

形状:{圆、线}

}

}

具体到例子,灯的特征就可以简单的描述为:

{

对象:灯

动作:开闭

特征:

{

颜色:黄色

形状:圆

}

}

根据选择的特征,可以选择对应的算法对照片进行选取,并将算法的特征值下发到终端中,终端就可以基于特征值和算法、在边缘侧进行目标照片的选择,这样的好处是减少无线通信传输的数据量,可以降低设备的功耗从而降低产品的成本。

本发明的上述实施例还可以通过无线传输技术进行交互,抄表终端接收抄表平台下发的特征值及拍照次数和拍照间隔、选择本地选取目标照片或拍照一组照片上传,抄表平台根据抄表终端上传的目标照片、动态调整和优化特征值和特征识别算法;在本系统中抄表终端用于多屏幕电表抄表,但这种终端具备一定边缘计算能力、平台进行特征识别且终端云端交互的专家系统不限于用于此,也可用于其他的平台基于终端采集的数据、进行特征选择或识别,且算法可以运行于终端的应用。

本发明的上述实施例针对自身不具备数据传输能力的多屏幕多示数电表,无需对现有的待抄多屏幕电表进行任何改造,将终端安装于电表之上即可实现抄表。相比较自身具备数据远程上传能力的电表或通过红外读取电表读数上传的方案,本方案拍摄电表即时的照片至后台,数据可信度较高。

另外,本方案可以实现对不同表型、不同特征的适配,同时基于端云结合的边缘计算能力,可以降低传输功耗,从而降低了设备的成本。

如图6所示,本发明的实施例还提供一种多屏幕电表抄表方法,应用于抄表终端,所述方法包括:

步骤61,接收抄表平台配置的拍照次数和拍照间隔;

步骤62,根据所述拍照次数和拍照间隔拍摄一组照片,所述一组照片包含多屏表的每个屏幕;

步骤63,将所述一组照片上传至抄表平台。

本发明的一可选的实施例中,所述拍照次数*拍照间隔覆盖所述多屏表的一个跳变周期。

本发明的一可选的实施例中,多屏幕电表抄表方法,还可以包括:

步骤64,接收到所述抄表平台下发的特征值;

步骤65,根据所述特征值拍摄多组照片上传至所述抄表平台,或者,根据所述特征值在所述多组照片中选择至少一个目标照片后,将所述目标照片上传至所述抄表平台。

本发明的该实施例所述的抄表终端侧的方法,与上述系统中的抄表终端相同,上述实施例中的所有实现方式均适用于该实施例中,也能达到相同的技术效果。

本发明的实施例还提供一种抄表终端,包括:

接收模块,用于接收抄表平台配置的拍照次数和拍照间隔;

拍摄模块,用于根据所述拍照次数和拍照间隔拍摄一组照片,所述一组照片包含多屏表的每个屏幕;

发送模块,用于将所述一组照片上传至抄表平台。

本发明的一可选的实施例中,所述拍照次数*拍照间隔覆盖所述多屏表的一个跳变周期。

本发明的一可选的实施例中,所述接收模块还可以用于:接收到所述抄表平台下发的特征值;所述发送模块还用于根据所述特征值拍摄多组照片上传至所述抄表平台,或者,根据所述特征值在所述多组照片中选择至少一个目标照片后,将所述目标照片上传至所述抄表平台。

该抄表终端是与上述图6所示方法对应的抄表终端,上述方法中的所有实现方式均适用于该抄表终端的实施例中,也能达到相同的技术效果。

如图7所示,本发明的实施例还提供一种多屏幕电表抄表方法,应用于抄表平台,所述方法包括:

步骤71,向抄表终端发送为抄表终端配置的拍照次数和拍照间隔;

步骤72,接收所述抄表终端根据所述拍照次数和拍照间隔拍摄并发送的一组照片;所述一组照片包含多屏表的每个屏幕;

步骤73,获取所述一组照片的特征值;

步骤74,将所述特征值发送给所述抄表终端。

可选的,步骤73可以包括:使用图像处理算法,针对不同屏幕同一个或多个特征位置的不同特征进行区分,从所述一组照片中选择至少一个目标照片,获取所述一组照片的特征值;所述特征值包括:特征区域坐标和目标照片的特征值。

本发明的该实施例所述的抄表平台侧的方法,与上述系统中的抄表平台相同,上述实施例中的所有实现方式均适用于该实施例中,也能达到相同的技术效果。

本发明的实施例还提供一种抄表平台,包括:

配置模块,用于为抄表终端配置拍照次数和拍照间隔;

接收模块,用于接收所述抄表终端根据所述拍照次数和拍照间隔拍摄并发送的一组照片;所述一组照片包含多屏表的每个屏幕;

获取模块,用于获取所述一组照片的特征值;

发送模块,用于将所述特征值发送给所述抄表终端。

可选的,所述获取模块,具体用于使用图像处理算法,针对不同屏幕同一个或多个特征位置的不同特征进行区分,从所述一组照片中选择至少一个目标照片,获取所述一组照片的特征值;所述特征值包括:特征区域坐标和目标照片的特征值。

该抄表平台是与上述图7所示方法对应的抄表平台,上述方法中的所有实现方式均适用于该抄表终端的实施例中,也能达到相同的技术效果。

本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质,包括指令,当所述指令在计算机运行时,使得计算机执行如上所述的方法。上述实施例中的所有实现方式均适用于该实施例中,也能达到相同的技术效果。

以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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