CN112218057A - 一种仪表图像采集***以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用数据处理技术领域，提供仪表图像采集***及方法，包括：网关服务端，用于当接收到用户的仪表图像采集请求时，发送图像采集指令；接收数据包大小信息；当根据数据包大小信息判断确定接收仪表图像信息时，则发送数据上传指令；图像采集端，用于接收图像采集指令；根据仪表位置信息以及图像规格信息，采集仪表图像信息；获取仪表图像信息的数据包大小信息，并发送至网关服务端；接收数据上传指令，将仪表图像信息发送至网关服务端。本发明通过携带有仪表位置信息以及图像规格信息的图像采集指令，有利精准采集仪表图像信息，便于后续对图像进行分析、识别处理；基于数据包大小信息可有效避免工作运行缓慢、影响图像处理效率的情况发生。

Description

一种仪表图像采集***以及方法

技术领域

本发明属于数据处理技术领域，尤其涉及一种仪表图像采集***以及方法。

背景技术

仪表是生产过程和科学实验中进行测量和控制的基本仪器之一，不仅种类多，而且数量大，包括船用仪表、汽车仪表、飞机仪表等等。使用这些仪表便于人们从中获取各种参数信息。但有些场合不便于直接从传感器获取相关信息，只能通过对仪表图像进行采集、分析、处理及识别。

然而，现有技术中对于仪表图像的采集***往往存在图像信息采集不准确，不利于后续对图像进行分析、识别处理；另外，服务器的存储性能往往会受到图像信息的数据包大小影响，而出现工作运行缓慢等情况，影响图像处理效率的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种仪表图像采集***，旨在解决现有的仪表图像采集***存在图像信息采集不准确，不利于后续对图像进行分析、识别处理，以及容易出现工作运行缓慢等情况，影响图像处理效率的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种仪表图像采集***，包括网关服务端以及与所述网关服务端相互通讯的图像采集端；

其中，所述网关服务端，用于当接收到用户的仪表图像采集请求时，向所述图像采集端发送图像采集指令，所述图像采集指令携带有仪表位置信息以及图像规格信息；接收所述图像采集端发送的数据包大小信息；当根据所述数据包大小信息判断确定接收仪表图像信息时，则向所述图像采集端发送数据上传指令；接收所述图像采集端发送的所述仪表图像信息；

所述图像采集端，用于接收所述网关服务端发送的图像采集指令；根据所述仪表位置信息以及图像规格信息，采集仪表图像信息；获取所述仪表图像信息的数据包大小信息，并将所述数据包大小信息发送至所述网关服务端；接收所述网关服务端发送的数据上传指令；根据所述数据上传指令，将所述仪表图像信息发送至所述网关服务端。

本发明实施例的另一目的在于一种仪表图像采集方法，应用于网关服务端，包括：

当接收到用户的仪表图像采集请求时，向图像采集端发送图像采集指令，所述图像采集指令携带有仪表位置信息以及图像规格信息；

接收所述图像采集端发送的数据包大小信息；

当根据所述数据包大小信息判断确定接收仪表图像信息时，则向所述图像采集端发送数据上传指令；

接收所述图像采集端发送的所述仪表图像信息。

本发明实施例的另一目的在于一种仪表图像采集方法，应用于图像采集端，包括：

接收网关服务端发送的图像采集指令；所述图像采集指令携带有仪表位置信息以及图像规格信息；

根据所述仪表位置信息以及图像规格信息，采集仪表图像信息；

获取所述仪表图像信息的数据包大小信息，并将所述数据包大小信息发送至所述网关服务端；

当接收到所述网关服务端发送的数据上传指令时，则将所述仪表图像信息发送至所述网关服务端。

本发明实施例提供的仪表图像采集***，其通过网关服务端接收到用户的仪表图像采集请求时，向图像采集端发送携带有仪表位置信息以及图像规格信息的图像采集指令，以使图像采集端采集仪表图像信息后，接收其反馈的仪表图像信息的数据包大小信息，并根据数据包大小信息判断确定接收仪表图像信息时，则向所述图像采集端发送数据上传指令，以接收图像采集端发送的所述仪表图像信息；本发明通过携带有仪表位置信息以及图像规格信息的图像采集指令，有利于图像采集端精准采集仪表图像信息；便于后续对图像进行分析、识别处理，同时，由网关服务端根据仪表图像信息的数据包大小信息结合自身内容容量来判断是否接收仪表图像信息，可有效避免工作运行缓慢、影响图像处理效率的情况发生。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种仪表图像采集***的结构框图；

图2为本发明实施例提供的一种仪表图像采集***中的网关服务端的结构框图；

图3为本发明实施例提供的一种仪表图像采集***中的图像采集端的结构框图；

图4为本发明实施例提供的另一种仪表图像采集***的结构框图；

图5为本发明实施例提供的图像采集端工作电路图；

图6为本发明实施例提供的低功耗无线唤醒机制示意图；

图7为本发明实施例提供的一种应用于网关服务端的仪表图像采集方法的实现流程图；

图8为本发明实施例提供的一种应用于图像采集端的仪表图像采集方法的实现流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和 / 或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。

本发明实施例为解决现有的仪表图像采集***存在图像信息采集不准确，不利于后续对图像进行分析、识别处理，以及容易出现工作运行缓慢等情况，影响图像处理效率的问题，提供了仪表图像采集***，其通过网关服务端接收到用户的仪表图像采集请求时，向图像采集端发送携带有仪表位置信息以及图像规格信息的图像采集指令，以使图像采集端采集仪表图像信息后，接收其反馈的仪表图像信息的数据包大小信息，并根据数据包大小信息判断确定接收仪表图像信息时，则向所述图像采集端发送数据上传指令，以接收图像采集端发送的所述仪表图像信息；本发明通过携带有仪表位置信息以及图像规格信息的图像采集指令，有利于图像采集端精准采集仪表图像信息；便于后续对图像进行分析、识别处理，同时，由网关服务端根据仪表图像信息的数据包大小信息结合自身内容容量来判断是否接收仪表图像信息，可有效避免工作运行缓慢、影响图像处理效率的情况发生。

为了进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。

图1示出了本发明实施例提供的一种仪表图像采集***的结构框图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分，详述如下：

在本发明实施例中，所述仪表图像采集***，包括网关服务端110以及与所述网关服务端110相互通讯的图像采集端120。

在本发明实施例中，所述网关服务器110与图像采集端120之间可以通过互联网相连，实现相互之间的通信，可选地，上述的互联网使用标准通信技术和/或协议，通常为因特网，也可以是任何网络，包括但不限于局域网、广域网、移动、有线或者无线网络、专用网络或者各种虚拟专用网络的组合等。在本发明实施例中，网关服务端与图像采集端均包含无线数据传输器，二者采用无线网络通讯。

其中，所述网关服务端110，用于当接收到用户的仪表图像采集请求时，向所述图像采集端120发送图像采集指令，所述图像采集指令携带有仪表位置信息以及图像规格信息；接收所述图像采集端发送的数据包大小信息；当根据所述数据包大小信息判断确定接收仪表图像信息时，则向所述图像采集端120发送数据上传指令；接收所述图像采集端120发送的所述仪表图像信息。

在本发明实施例中，数据包大小信息是为了让网关服务端预先获知待接收的仪表图像信息的数据包大小，以确定其自身是否有能力容纳对应仪表图像信息，并且在接收仪表图像信息后能不影响***运行效率；具体地，当网关服务端接收到用户的仪表图像采集请求时，向图像采集端发送图像采集指令，以唤醒图像采集端工作；当网关服务端接收到图像采集端发送的数据包大小信息时，先根据数据包大小信息来判断其自身内存是否足以容纳该仪表图像信息，且分析在容纳该仪表图像信息后是否会影响***运行效率，如果影响轻微可忽略不计时，则确定可接收该仪表图像信息，进而向图像采集端发送数据上传指令，以接收图像采集端发送的仪表图像信息。

所述图像采集端120，用于接收所述网关服务端110发送的图像采集指令；根据所述仪表位置信息以及图像规格信息，采集仪表图像信息；获取所述仪表图像信息的数据包大小信息，并将所述数据包大小信息发送至所述网关服务端110；接收所述网关服务端110发送的数据上传指令；根据所述数据上传指令，将所述仪表图像信息发送至所述网关服务端110。

在本发明实施例中，图像采集端相当于图像摄像设备，用于拍摄仪表图像，并将所拍摄到的仪表图像根据网关服务端发送的数据上传指令，发送至对应的网关服务端，其中，图像采集端对于仪表图像的拍摄受到图像采集指令驱动以及限制，图像采集指令携带有仪表位置信息以及图像规格信息；其中，仪表位置信息可以是指仪表坐标位置范围，如以仪表中心为原点，设置对应方向的X轴以及Y轴，结合仪表坐标位置范围如（0,0）~（2,2）代表X=0~2以及Y=0~2围绕而成的方形区域位置，如（1,0）~（2,3）代表X=2~3以及Y=0~3围绕而成的方形区域位置；而图像规格信息包括但不限于图片尺寸、压缩率、分辨率、格式等；图像采集端根据仪表位置信息以及图像规格信息的要求进行特定采集，有利于后续的图像分析处理效率的提高。

在本发明一个优选的实施例中，网关服务端可以有多个，当其中一个网关服务端接收到仪表图像信息的数据包大小信息时，结合各个网关服务端的内存容量来判定由哪个网关服务端来向图像采集端发送数据上传指令，进而图像采集端将采集的仪表图像信息发送至对应的网关服务端。

在本发明一个优选的实施例中，当对应网关服务端上存储的仪表图像信息已经过分析处理完毕后，则由网关服务端自行将已处理完毕的仪表图像信息进行删除或者由用户进行操作删除。

本发明实施例提供的仪表图像采集***，其通过网关服务端接收到用户的仪表图像采集请求时，向图像采集端发送携带有仪表位置信息以及图像规格信息的图像采集指令，以使图像采集端采集仪表图像信息后，接收其反馈的仪表图像信息的数据包大小信息，并根据数据包大小信息判断确定接收仪表图像信息时，则向所述图像采集端发送数据上传指令，以接收图像采集端发送的所述仪表图像信息；本发明通过携带有仪表位置信息以及图像规格信息的图像采集指令，有利于图像采集端精准采集仪表图像信息；便于后续对图像进行分析、识别处理，同时，由网关服务端根据仪表图像信息的数据包大小信息结合自身内容容量来判断是否接收仪表图像信息，可有效避免工作运行缓慢、影响图像处理效率的情况发生。

图2为本发明实施例提供的网关服务端的结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。

在本发明实施例中，所述网关服务端110包括：

图像采集指令发送单元111，用于当接收到用户的仪表图像采集请求时，向所述图像采集端发送图像采集指令，所述图像采集指令携带有仪表位置信息以及图像规格信息。

在本发明实施例中，图像采集端相当于图像摄像设备，用于拍摄仪表图像，并将所拍摄到的仪表图像根据网关服务端发送的数据上传指令，发送至对应的网关服务端，其中，图像采集端对于仪表图像的拍摄受到图像采集指令驱动以及限制，图像采集指令携带有仪表位置信息以及图像规格信息；其中，仪表位置信息可以是指仪表坐标位置范围，如以仪表中心为原点，设置对应方向的X轴以及Y轴，结合仪表坐标位置范围如（0,0）~（2,2）代表X=0~2以及Y=0~2围绕而成的方形区域位置，如（1,0）~（2,3）代表X=2~3以及Y=0~3围绕而成的方形区域位置；而图像规格信息包括但不限于图片尺寸、压缩率、分辨率、格式等；图像采集端根据仪表位置信息以及图像规格信息的要求进行特定采集，有利于后续的图像分析处理效率的提高，避免无关紧要的信息影响处理效率。

数据包大小信息接收单元112，用于接收所述图像采集端发送的数据包大小信息。

数据上传指令发送单元113，用于当根据所述数据包大小信息判断确定接收仪表图像信息时，则向所述图像采集端发送数据上传指令。

在本发明实施例中，当网关服务端接收到图像采集端发送的数据包大小信息时，先根据数据包大小信息来判断其自身内存是否足以容纳该仪表图像信息，且分析在容纳该仪表图像信息后是否会影响***运行效率，如果影响轻微可忽略不计时，则确定可接收该仪表图像信息，进而向图像采集端发送数据上传指令，以接收图像采集端发送的仪表图像信息。

仪表图像信息接收单元114，用于接收所述图像采集端发送的所述仪表图像信息。

图3为本发明实施例提供的图像采集端的结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。

在本发明实施例中，所述图像采集端120，包括：

图像采集指令接收单元121，用于接收所述网关服务端发送的图像采集指令。

仪表图像信息采集单元122，用于根据所述仪表位置信息以及图像规格信息，采集仪表图像信息。

数据包信息获取单元123，用于获取所述仪表图像信息的数据包大小信息，并将所述数据包大小信息发送至所述网关服务端。

在本发明实施例中，数据包大小信息是为了让网关服务端预先获知待接收的仪表图像信息的数据包大小，以确定其自身是否有能力容纳对应仪表图像信息，并且在接收仪表图像信息后能不影响***运行效率。

数据上传指令接收单元124，用于接收所述网关服务端发送的数据上传指令。

仪表图像信息发送单元125，用于根据所述数据上传指令，将所述仪表图像信息发送至所述网关服务端。

在本发明一个优选的实施例中，与上述实施例类似，不同之处在于：

所述网关服务端110，还用于当根据所述数据包大小信息判断不接收仪表图像信息时，则向所述图像采集端发送数据转发指令，所述数据转发指令携带有接收设备标识信息。

在本发明实施例中，网关服务端的数量可以为多个，每个网关服务端均与图像采集端无线连接，接收设备标识信息即为各个网关服务端对应的特定信息，即每个网关服务端对应的接收设备标识信息不同；另外，网关服务端也可以为包括多个接收设备，各个接收设备对应的接收设备标识信息不同。接收设备标识信息是指专属于接收设备的特定信息，该信息必须特定地与某个接收设备即网关服务端相关联，即能确定具体接收数据的设备标识信息，可以是接收设备的物理地址信息、ID识别号或者人为设定的特定识别码等，具体可根据实际情况设定，在此不做具体限定。

所述图像采集端120，还用于根据所述接收设备标识信息，将所述仪表图像信息发送给接收设备。

本发明实施例提供的仪表图像采集***，网关服务端通过数据包大小信息判断不接收仪表图像信息时，则向图像采集端发送携带有接收设备标识信息的数据转发指令，以使图像采集端根据接收设备标识信息，将仪表图像信息发送给接收设备。本发明实现了仪表图像信息在指定的不同设备之间的传递，具有针对性及灵活选择性，且仪表图像信息传输安全性更高；同时，通过数据包大小信息来指定可容纳仪表图像信息的接收设备，有效避免工作运行缓慢、影响图像处理效率的情况发生，满足人们的使用需求。

在本发明一个优选的实施例中，与上述实施例类似，不同之处在于：

所述网关服务端110，还用于当根据所述仪表图像信息以及数据包大小信息判断存在数据丢包情况时，则向所述图像采集端发送丢包数据重传指令，所述丢包数据重传指令携带有丢包数据信息；接收所述图像采集端发送的丢包数据。

在本发明实施例中，当网关服务端接收到图像采集端发送的仪表图像信息时，可以获取其数据包大小信息，进而与在先获取的数据包大小信息进行比较，判断是否存在数据缺失即数据丢包的情况发生，若有，则根据缺失的数据生成丢包数据信息，并将该丢包数据信息发送至图像采集端，以告知其将对应的丢包数据进行重新发送。

所述图像采集端120，还用于接收所述网关服务端发送的丢包数据重传指令；将所述丢包数据信息对应的丢包数据发送给所述网关服务端。

在本发明一个优选的实施例中，传统长距离低功耗无线是半双工方式传输，速率在十几kbit每秒，并且单包大小有限，通过数据分包传输，批量大数据上传，精简交互确认通信协议，并支持定点特定数据丢包重发，和多次重试机制，来获取几十K字节的照片大数据。为了保护数据隐私，数据都是通过加密的方式传输。本发明采用批量大数据上传技术，即在数据简单握手之后，进行批量分包大数据上传，多包数据传输后再进行数据确认，大大提高半双工的数据传输效率。定点数据重传技术：统计记录错误数据包，只是针对错误数据包进行定向定包的数据重传。

在本发明一个优选的实施例中，所述图像采集端120，用于根据所述仪表图像信息，生成与所述仪表图像信息对应的像素值矩阵；将所述像素值矩阵发送至网关服务端。

所述网关服务端110，用于接收所述图像采集端发送的像素值矩阵；当根据所述像素值矩阵判断存在丢失像素值时，则向所述图像采集端发送丢失像素值重传指令；接收所述图像采集端发送的丢失像素值；根据所述像素值矩阵以及丢失像素值，生成仪表图像信息。

在本发明实施例中，图像采集端通过将采集到的仪表图像的像素信息进行矩阵化处理，生成对应的像素值矩阵，并在接收到网关服务端的数据上传指令时将该像素值矩阵发送至网关服务端，以使网关服务端根据该像素值矩阵合成对应的仪表图像信息，但是一旦该像素值矩阵中存在丢失像素值，则网关服务端将无法合成出完整的仪表图像信息，此时，网关服务端只需将像素值矩阵中丢失的像素值信息发送给图像采集端，以使图像采集端将丢失像素值进行重新发送，直至网关服务端可根据像素值矩阵以及丢失像素值，生成完整的仪表图像信息为止。

本发明实施例提供的仪表图像采集***，当网关服务端根据仪表图像信息以及数据包大小信息判断存在数据丢包情况时，则向图像采集端发送携带有丢包数据信息的丢包数据重传指令，以使图像采集端将丢包数据信息对应的丢包数据重新发送，直至网关服务端获得完整的仪表图像信息为止；本发明可完全杜绝信息在传送过程丢失的问题发生，满足人们的使用需求。

如图4所示，在一个实施例中，提供了一种仪表图像采集***，其与图1所示的***的区别在于，还包括电路切换器410，用于当所述图像采集端120接收到所述网关服务端110发送的仪表图像指令时，将LDO供电电路切换为DCDC供电电路；当所述网关服务器110接收到所述图像采集端120发送的所述仪表图像信息时，将DCDC供电电路切换为LDO供电电路。

在本发明实施例中，所述图像采集端120由物联网电池进行供电；所述物联网电池分别连接LDO供电电路以及DCDC供电电路；所述图像采集端120设置在DCDC供电电路上。

在本发明实施例中，为了达到电池供电情况下超过5年以上的工作需求，待机功耗能保持平均<15uA的超小电流，但拍照需要短时500mA的突发大电流，无线数传需要几十秒超过200mA的大电流。物联网电池为了保持低自放电特性，不能提供这么大的突发大电流，必须需要大电容进行缓冲，但是大电容又会导致电路漏电流过大，与超低功耗待机相矛盾。

在大电流的情况下，为了提高电源效率，需要使用DCDC的方式供电，但是DCDC电路的整体漏电流比较大；而LDO的漏电流小但是高电压下转换效率很低，单独使用某一种方案都有相应的缺陷。如何在每天拍照并可被无线随时唤醒拍照的情况下，确保电池供电条件下5年以上正常工作，是个比较大的挑战。对此，本发明采用电源孤岛和双供电电源动态切换技术融合，具体地，如图5所示的图像采集端工作电路图，其中，物联网电池1为锂-亚硫酰氯(Li/SOCl₂)电池；MOS开关2为根据需要，通过MCU的GPIO控制通断，漏电流极低，可以忽略不计；DCDC供电电路3用于提供在大电流情况下高效率供电；LDO供电电路4用于在待机状态下提供MCU的供电电流；单片机的GPIO开关5控制；单片机MCU 6用于采用低功耗的MCU，降低在休眠时候的电流；物联网拍照设备即图像采集端7由主电路的DCDC部分供电；LDO供电电路二极管8用于防止电流回灌到LDO，导致LDO工作异常；大电容9进行电量缓冲，稳定***供电。具体地，电源孤岛，硬件上，通过MOS管开关进行电源器件隔离，不同功能模块的电源成为独立电源孤岛，只有在在拍照和无线图传的情况下，通过软件开启相应的电源孤岛，大电流供电部分才工作；为了缓解大电容充电的突发大电流，在电路上实现电源缓慢软启动，DCDC在15ms后才能从0到期望电压，实现对电容的缓慢充电，减轻电池负担。双供电电路动态切换技术，主控MCU在进入休眠以后，只需要几个uA的电流，此时用LDO供电，当主控MCU被唤醒，需要拍照和数据传输的时候，切换到DCDC供电，同时为了避免对电池的冲击，在DCDC上通过硬件电压缓冲实现软启动，从0提升到正常工作的电压。DCDC和LDO都可以提供***电源，在待机的时候用低漏电流的LDO，在正常工作的时候，切换到DCDC来保障整个电路的效率，但是DCDC和LDO共存会有电流返灌的问题，导致电源芯片不能正常工作，如何控制LDO和DCDC的电压，如何进行隔离，如何切换是这个技术的关键点。为了防止电流倒灌，DCDC和LDO保留了0.3V的压差，并同时在LDO上增加了二极管，当DCDC导通的时候，进行电流反向截止，防止从DCDC的电流倒灌到LDO对LDO造成破坏。再DCDC侧，有MOS开关通过MCU进行关断，防止LDO的电流到DCDC，造成漏电流，确保超低电流设计。当需要切换DCDC时，为了确保MCU在切换过程中由于电压降低导致复位重启，一个手段是增加缓冲电容，再者是严格控制切换时许，从***层确保MCU的电压恒定。

在本发明一个优选的实施例中，为了降低整机待机功耗，并保持随时可被唤醒，采用低功耗无线超短唤醒窗机制，每2秒打开2ms的唤醒串口，可以确保2秒以内随时唤醒并进行交互操作。无线接收功耗一般在5mA左右，通过超短时间窗功耗平均机制，确保了可随时唤醒的待机的平均功耗<10uA，这里的技术关键点在于如何确保发送方和接收方能同步唤醒，为了确保相同配置下设备可被唤醒，被唤醒模式下的间隔周期比2S要小160ms，在唤醒模式持续2s的发送唤醒命令时，确保可以被收到。本发明通过将低功耗无线模块设定不同的通信模式，具体地，正常通信是发送接收都全部打开，用于高效快速通信；被唤醒模式在设备测，每间隔2s打开持续2ms的唤醒窗；唤醒模式在网关侧，持续2s的发送唤醒命令，用于唤醒设备；如图6所示，横坐标是时间轴，设备测每(2S-160ms)的时间，打开一个2ms的接收窗口，当需要唤醒设备的时候，主机测连续2S发送唤醒命令，确保在一个唤醒窗内，设备侧可以接收到唤醒命令。

物联网终端使用电池供电，需要工作5年以上，传统终端只能采集很小数据量的普通传感器比如温度，湿度，光照或数字化仪表读数等。多媒体信息，比如照片或视频，由于采集需要比较大的功耗，需要有源供电或者用充电电池，每1-3个月就需要充电或更换电池。而本发明实施例提供的仪表图像采集***，可实现在支持5年以上工作的前提下，能够通过拍照进行多媒体信息获取；另外，本发明折中了LoraWAN的几种模式优点，通过间隔开启超短时间接收窗的模式，在保障超低功耗延时的前提下，能确保设备被随时唤醒；另外，由于Lora的空口速率和功耗也有很大关系，最高只有十几kbps，也就是一秒最多只能传输2K字节，主要用于温湿度和简单传感器采集数据，一次传输数据只有几个字节或者几十字节，尤其通过LoraWAN的协议后，数据传输的效率更是十分低下。为了能够用Lora传输照片几十K字节的数据，本发明采用了分包传输确认机制。

在本发明一个优选的实施例中，其与上述实施例的区别在于，所述网关服务器110，还用于获取所述图像采集端工作时的物联网电池的电量参数信息；根据所述电量参数信息以及预设的电池电量测量模型，确定所述物联网电池的剩余电量。

在本发明实施例中，所述电量参数信息包括电压信息、电流信息、温度信息以及持续工作时间信息；其中，电压信息、电流信息、温度信息以及持续工作时间信息均是指物联网设备在大电流条件工作状况下的电压、电流、温度以及持续工作时间。

在本发明实施例中，所述预设的电池电量测量模型是通过预先采集的携带有电量参数信息的若干电池放电样本经深度学习神经网络训练生成。该深度学习神经网络可以是卷积神经网络或递归神经网络。

具体地，基于电池电量和不同电流释放相关，和放电时的温度也相关，并且只有在大电流的时候才能测量电压得到电池电量的参考。根据实际使用情况，大电流放电时可以保持短时恒定温度和电压，因此建立一个和温度、电流、电压、时间相关的多维电池电量模型，即：P = G(F(T)，F(I)，F(U)，F(t))；P为关于温度T、电流I、电压U和时间t的函数，建立依赖时间t的多层回归神经网络，根据测量数据中的典型温度和电流曲线进行数据拟合。测量多组电池放电曲线，保持多组电池在恒定典型温度，间隔进行持续大电流放电，和突发大电流放电，分别测量和记录温度、电流、电压和持续时间等参数。根据测量结果，输入电池电量模型的深度学习神经网络，并参考典型温度和电流曲线进行算法迭代，进行算法参数的收敛训练。进行电池电量模型收敛判定准则，误差收敛到一定程度后，输出电池电量参数模型。最后进行模型参数多维曲面拟合，输出完整电池电量估算模型，即电池电量测量模型。

本发明实施例提供的仪表图像采集***，通过网关服务器获取图像采集端工作时的物联网电池的电量参数信息，将其结合预设的电池电量测量模型，确定物联网电池的剩余电量；由于预设的电池电量测量模型是通过预先采集的携带有电量参数信息的若干电池放电样本经深度学习神经网络训练生成，可以用于表达剩余电量与电量参数信息的一种隐含关系，因此在获取电量参数信息后，利用预设的电池电量测量模型可获取对应电池的剩余电量；另外，电量参数信息包括电压信息、电流信息、温度信息以及持续工作时间信息，充分考虑了电量影响因素，同时利用根据深度神经网络以及大量样本数据建立的电池电量测量模型，有利于在使用过程中直接通过电池电量参数获得准确的电池剩余电量值。

如图7所示，在一个实施例中，提供了一种仪表图像采集方法，应用于网关服务端，包括：

步骤S701，当接收到用户的仪表图像采集请求时，向图像采集端发送图像采集指令，所述图像采集指令携带有仪表位置信息以及图像规格信息。

步骤S702，接收所述图像采集端发送的数据包大小信息。

步骤S703，当根据所述数据包大小信息判断确定接收仪表图像信息时，则向所述图像采集端发送数据上传指令。

步骤S704，接收所述图像采集端发送的所述仪表图像信息。

在本发明实施例中，数据包大小信息是为了让网关服务端预先获知待接收的仪表图像信息的数据包大小，以确定其自身是否有能力容纳对应仪表图像信息，并且在接收仪表图像信息后能不影响***运行效率；具体地，当网关服务端接收到用户的仪表图像采集请求时，向图像采集端发送图像采集指令，以唤醒图像采集端工作；当网关服务端接收到图像采集端发送的数据包大小信息时，先根据数据包大小信息来判断其自身内存是否足以容纳该仪表图像信息，且分析在容纳该仪表图像信息后是否会影响***运行效率，如果影响轻微可忽略不计时，则确定可接收该仪表图像信息，进而向图像采集端发送数据上传指令，以接收图像采集端发送的仪表图像信息。

如图8所示，在一个实施例中，提供了一种仪表图像采集方法，应用于图像采集端，包括：

步骤S801，接收网关服务端发送的图像采集指令；所述图像采集指令携带有仪表位置信息以及图像规格信息。

步骤S802，根据所述仪表位置信息以及图像规格信息，采集仪表图像信息。

步骤S803，获取所述仪表图像信息的数据包大小信息，并将所述数据包大小信息发送至所述网关服务端。

步骤S804，当接收到所述网关服务端发送的数据上传指令时，则将所述仪表图像信息发送至所述网关服务端。

在本发明实施例中，图像采集端相当于图像摄像设备，用于拍摄仪表图像，并将所拍摄到的仪表图像根据网关服务端发送的数据上传指令，发送至对应的网关服务端，其中，图像采集端对于仪表图像的拍摄受到图像采集指令驱动以及限制，图像采集指令携带有仪表位置信息以及图像规格信息；其中，仪表位置信息可以是指仪表坐标位置范围，如以仪表中心为原点，设置对应方向的X轴以及Y轴，结合仪表坐标位置范围如（0,0）~（2,2）代表X=0~2以及Y=0~2围绕而成的方形区域位置，如（1,0）~（2,3）代表X=2~3以及Y=0~3围绕而成的方形区域位置；而图像规格信息包括但不限于图片尺寸、压缩率、分辨率、格式等；图像采集端根据仪表位置信息以及图像规格信息的要求进行特定采集，有利于后续的图像分析处理效率的提高，避免无关紧要的信息影响处理效率。

应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种仪表图像采集***，其特征在于，包括网关服务端以及与所述网关服务端相互通讯的图像采集端；

其中，所述网关服务端，用于当接收到用户的仪表图像采集请求时，向所述图像采集端发送图像采集指令，所述图像采集指令携带有仪表位置信息以及图像规格信息；接收所述图像采集端发送的数据包大小信息；当根据所述数据包大小信息判断确定接收仪表图像信息时，则向所述图像采集端发送数据上传指令；接收所述图像采集端发送的所述仪表图像信息；

所述图像采集端，用于接收所述网关服务端发送的图像采集指令；根据所述仪表位置信息以及图像规格信息，采集仪表图像信息；获取所述仪表图像信息的数据包大小信息，并将所述数据包大小信息发送至所述网关服务端；接收所述网关服务端发送的数据上传指令；根据所述数据上传指令，将所述仪表图像信息发送至所述网关服务端。

2.根据权利要求1所述的仪表图像采集***，其特征在于，所述网关服务端包括：

图像采集指令发送单元，用于当接收到用户的仪表图像采集请求时，向所述图像采集端发送图像采集指令，所述图像采集指令携带有仪表位置信息以及图像规格信息；

数据包大小信息接收单元，用于接收所述图像采集端发送的数据包大小信息；

数据上传指令发送单元，用于当根据所述数据包大小信息判断确定接收仪表图像信息时，则向所述图像采集端发送数据上传指令；以及

仪表图像信息接收单元，用于接收所述图像采集端发送的所述仪表图像信息。

3.根据权利要求1所述的仪表图像采集***，其特征在于，所述图像采集端，包括：

图像采集指令接收单元，用于接收所述网关服务端发送的图像采集指令；

仪表图像信息采集单元，用于根据所述仪表位置信息以及图像规格信息，采集仪表图像信息；

数据包信息获取单元，用于获取所述仪表图像信息的数据包大小信息，并将所述数据包大小信息发送至所述网关服务端；

数据上传指令接收单元，用于接收所述网关服务端发送的数据上传指令；以及

仪表图像信息发送单元，用于根据所述数据上传指令，将所述仪表图像信息发送至所述网关服务端。

4.根据权利要求1所述的仪表图像采集***，其特征在于，

所述网关服务端，还用于当根据所述数据包大小信息判断不接收仪表图像信息时，则向所述图像采集端发送数据转发指令，所述数据转发指令携带有接收设备标识信息；

所述图像采集端，还用于根据所述接收设备标识信息，将所述仪表图像信息发送给接收设备。

5.根据权利要求1所述的仪表图像采集***，其特征在于，

所述网关服务端，还用于当根据所述仪表图像信息以及数据包大小信息判断存在数据丢包情况时，则向所述图像采集端发送丢包数据重传指令，所述丢包数据重传指令携带有丢包数据信息；接收所述图像采集端发送的丢包数据；

所述图像采集端，还用于接收所述网关服务端发送的丢包数据重传指令；将所述丢包数据信息对应的丢包数据发送给所述网关服务端。

6.根据权利要求1所述的仪表图像采集***，其特征在于，

所述图像采集端，用于根据所述仪表图像信息，生成与所述仪表图像信息对应的像素值矩阵；将所述像素值矩阵发送至网关服务端；

所述网关服务端，用于接收所述图像采集端发送的像素值矩阵；当根据所述像素值矩阵判断存在丢失像素值时，则向所述图像采集端发送丢失像素值重传指令；接收所述图像采集端发送的丢失像素值；根据所述像素值矩阵以及丢失像素值，生成仪表图像信息。

7.根据权利要求1所述的仪表图像采集***，其特征在于，所述图像采集端由物联网电池进行供电；所述物联网电池分别连接LDO供电电路以及DCDC供电电路；所述图像采集端设置在DCDC供电电路上；

所述仪表图像采集***，还包括电路切换器；

所述电路切换器，用于当所述图像采集端接收到所述网关服务端发送的仪表图像指令时，将LDO供电电路切换为DCDC供电电路；当所述网关服务器接收到所述图像采集端发送的所述仪表图像信息时，将DCDC供电电路切换为LDO供电电路。

8.根据权利要求7所述的仪表图像采集***，其特征在于，

所述网关服务器，还用于获取所述图像采集端工作时的物联网电池的电量参数信息，所述电量参数信息包括电压信息、电流信息、温度信息以及持续工作时间信息；根据所述电量参数信息以及预设的电池电量测量模型，确定所述物联网电池的剩余电量；所述预设的电池电量测量模型是通过预先采集的携带有电量参数信息的若干电池放电样本经深度学习神经网络训练生成。

9.一种仪表图像采集方法，应用于网关服务端，其特征在于，包括：

当接收到用户的仪表图像采集请求时，向图像采集端发送图像采集指令，所述图像采集指令携带有仪表位置信息以及图像规格信息；

接收所述图像采集端发送的数据包大小信息；

当根据所述数据包大小信息判断确定接收仪表图像信息时，则向所述图像采集端发送数据上传指令；

接收所述图像采集端发送的所述仪表图像信息。

10.一种仪表图像采集方法，应用于图像采集端，其特征在于，包括：

接收网关服务端发送的图像采集指令；所述图像采集指令携带有仪表位置信息以及图像规格信息；

根据所述仪表位置信息以及图像规格信息，采集仪表图像信息；

获取所述仪表图像信息的数据包大小信息，并将所述数据包大小信息发送至所述网关服务端；

当接收到所述网关服务端发送的数据上传指令时，则将所述仪表图像信息发送至所述网关服务端。

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