JP7025962B2 - Analog equipment meter reading system and method - Google Patents

Description

本発明は、アナログ計器や開閉弁などの各種アナログ機器における現在の状態を指し示す指針の指示位置を検針するアナログ機器検針システム及び方法に関するものである。 The present invention relates to an analog device meter reading system and a method for reading a meter reading position of a pointer indicating a current state in various analog devices such as an analog instrument and an on-off valve.

例えば工場プラント内に設置される圧力計や電圧計などのアナログ計器や開閉弁などのアナログ機器において、指針が指し示す指示値（測定値）や各種状態（開閉状態）を記録する場合、作業員が計器の指示値を目視で読み取り、その指示値を紙の点検シートに記録する又は携帯機器に入力する手法が一般的である。 For example, in analog instruments such as pressure gauges and voltmeters installed in factory plants and analog equipment such as on-off valves, when recording the indicated value (measured value) and various states (opening / closing state) indicated by the pointer, the worker A general method is to visually read the reading of the instrument and record the reading on a paper inspection sheet or input it to a portable device.

しかし、アナログ機器の設置位置が目線よりも高い場合や工場に設置された機器の隙間に配置されているような場合、作業員が指示値を読み取るのが難しく、また読み取った指示値の入力に時間がかかるなど検針に係る作業効率が悪いという問題があった。また、検針の際に、作業員が指針の指示値を読み間違えたり、読み取った数値の入力ミスをするなどのヒューマンエラーが起こってしまうという問題がある。 However, if the installation position of the analog equipment is higher than the line of sight or if it is placed in the gap of the equipment installed in the factory, it is difficult for the worker to read the indicated value, and the read instruction value can be input. There was a problem that the work efficiency related to meter reading was poor, such as taking time. Further, at the time of meter reading, there is a problem that a human error occurs such that the worker misreads the indicated value of the guideline or makes an input error of the read numerical value.

そこで、上記問題を解決するため、下記特許文献１には、事前に計器の形状パターンや種類を紐付けた状態で保存しておき、検査時に撮像した画像と予め記憶させた形状パターンとを重畳させて指示値を取得するシステムが提案されている。 Therefore, in order to solve the above problem, the following Patent Document 1 stores the shape pattern and type of the instrument in a linked state in advance, and superimposes the image captured at the time of inspection and the shape pattern stored in advance. A system has been proposed in which the indicated value is acquired.

特許第５７０１２６２号Patent No. 5701262

しかしながら、生産ライン完成品検査のための特許文献１のシステムでは、予め撮像する形状パターンは計器の表示面（指針や目盛りが現れている面）を正面から撮像したものとなるが、実際に作業員が工場プラントの現場で点検する場合は、形状パターンと必ずしも同じ位置、同じ角度で計器が撮像できる保証がないため、撮像した画像と予め記憶する形状パターンとが一致しない場合は適切な指示値が取得できないという問題がある。 However, in the system of Patent Document 1 for inspection of finished products on a production line, the shape pattern to be imaged in advance is an image of the display surface of the instrument (the surface on which the pointer and the scale appear) from the front, but the actual work is performed. When personnel inspect at the site of a factory plant, there is no guarantee that the instrument can capture images at the same position and angle as the shape pattern, so if the captured image does not match the shape pattern stored in advance, an appropriate indicated value. There is a problem that can not be obtained.

そこで、本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、アナログ機器の指針が指し示す指示値や各種状態を確実に読み取って作業効率化を図りつつ、ヒューマンエラーを防止することができるアナログ機器検針システム及び方法を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and is an analog device capable of preventing human error while reliably reading the indicated values and various states indicated by the guidelines of the analog device to improve work efficiency. It is intended to provide a meter reading system and method.

上記した目的を達成するため、本発明の第１の態様は、測定対象のアナログ値を示す目盛り盤と、測定したアナログ値に応じて前記目盛り盤上を動く指示部とを有するアナログ機器を検針するアナログ機器検針システムであって、
前記アナログ機器を識別する機器情報と、前記アナログ機器の測定値の上下限の範囲を示す測定値範囲情報と、前記目盛り盤内に設定される目盛り領域の形状を特定する形状情報とを少なくとも含む機器特定情報と、矩形状のコードの３隅に位置検出パターンが配置されるＱＲコード（登録商標）が前記目盛り盤近傍に形成され、
前記目盛り盤と前記ＱＲコード（登録商標）とが同一画像内に収まるように撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で撮像された撮像画像を２値化処理した２値画像データを取得する２値化処理手段と、
前記撮像された撮像画像内のＱＲコード（登録商標）を解析して得られる機器特定情報に含まれる形状情報から前記２値画像データ内の目盛り領域の形状や配置位置を特定し、前記撮像画像上で前記位置検出パターンの２つのパターンの中心を通る一軸を基準として構成される直交座標系において、特定された前記目盛り領域内に存在する黒データの各ピクセルの相対座標を取得する座標取得手段と、
前記座標取得手段で取得した黒データの各ピクセルの相対座標を統計処理して前記目盛り領域内における前記指示部の位置を特定する位置特定手段と、
前記位置特定手段で特定された前記指示部の位置情報と、前記目盛り領域における上限値の位置情報及び下限値の位置情報に基づいて前記指示部が指示する目盛り盤上のアナログ値を数値に換算する換算手段と、
前記換算された数値を前記機器情報と関連付けして記憶する記憶手段と、
を備えたことを特徴とする、アナログ機器検針システムである。 In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention is to read an analog device having a dial indicating an analog value to be measured and an indicator unit moving on the scale according to the measured analog value. It is an analog device meter reading system
It includes at least device information for identifying the analog device, measured value range information indicating a range of upper and lower limits of measured values of the analog device, and shape information for specifying the shape of a scale region set in the scale board. A device specific information and a QR code (registered trademark) in which position detection patterns are arranged at three corners of the rectangular code are formed in the vicinity of the dial.
An imaging means for imaging so that the scale and the QR code (registered trademark) fit within the same image.
A binarization processing means for acquiring binary image data obtained by binarizing an image captured by the imaging means, and a binarization processing means.
The shape and arrangement position of the scale region in the binary image data are specified from the shape information included in the device identification information obtained by analyzing the QR code (registered trademark) in the captured image, and the captured image is captured. Coordinate acquisition means for acquiring the relative coordinates of each pixel of the black data existing in the specified scale region in the Cartesian coordinate system configured above with reference to one axis passing through the center of the two patterns of the position detection pattern. When,
A position specifying means for statistically processing the relative coordinates of each pixel of the black data acquired by the coordinate acquiring means to specify the position of the indicating unit in the scale area, and a position specifying means.
The analog value on the scale board designated by the indicator is converted into a numerical value based on the position information of the indicator specified by the position specifying means, the position information of the upper limit value and the position information of the lower limit value in the scale area. Conversion means and
A storage means for storing the converted numerical value in association with the device information,
It is an analog device meter reading system characterized by being equipped with.

本発明に係る第２の態様は、測定対象のアナログ値を示す目盛り盤と、測定したアナログ値に応じて前記目盛り盤上を動く指示部とを有するアナログ機器を検針するアナログ機器検針方法であって、
前記アナログ機器を識別する機器情報と、前記アナログ機器における測定値の上下限の範囲を示す測定値範囲情報と、前記目盛り盤内に設定される目盛り領域の形状を特定する形状情報とを少なくとも含む機器特定情報と、矩形状のコードの３隅に位置検出パターンが配置されるＱＲコード（登録商標）を前記目盛り盤近傍に形成するステップと、
前記目盛り盤と前記ＱＲコード（登録商標）とが同一画像内に収まるように撮像するステップと、
撮像された前記撮像画像を２値化処理した２値画像データを取得するステップと、
前記撮像された撮像画像内のＱＲコード（登録商標）を解析して得られる機器特定情報に含まれる形状情報から前記２値画像データ内の目盛り領域の形状や配置位置を特定し、前記撮像画像上で前記位置検出パターンの２つのパターンの中心を通る一軸を基準として構成される直交座標系において、特定された前記目盛り領域内に存在する黒データの各ピクセルの相対座標を取得するステップと、
前記取得した黒データの各ピクセルの相対座標を統計処理して前記目盛り領域内における前記指示部の位置を特定するステップと、
前記特定された前記指示部の位置情報と、前記目盛り領域における上限値の位置情報及び下限値の位置情報に基づいて前記指示部が指示する目盛り盤上のアナログ値を数値に換算するステップと、
前記換算された数値を前記機器情報と関連付けして記憶するステップと、
を有することを特徴とする、アナログ機器検針方法である。 A second aspect of the present invention is an analog device meter reading method for reading an analog device having a scale board showing an analog value to be measured and an instruction unit that moves on the scale board according to the measured analog value. hand,
It includes at least device information for identifying the analog device, measured value range information indicating a range of upper and lower limits of measured values in the analog device, and shape information for specifying the shape of a scale region set in the scale board. A step of forming device-specific information and a QR code (registered trademark) in which position detection patterns are arranged at three corners of a rectangular code in the vicinity of the dial.
A step of taking an image so that the scale and the QR code (registered trademark) fit in the same image.
A step of acquiring binary image data obtained by binarizing the captured image and
The shape and arrangement position of the scale region in the binary image data are specified from the shape information included in the device identification information obtained by analyzing the QR code (registered trademark) in the captured image, and the captured image is captured. In the Cartesian coordinate system configured above with reference to one axis passing through the center of the two patterns of the position detection pattern, the step of acquiring the relative coordinates of each pixel of the black data existing in the specified scale area, and
A step of statistically processing the relative coordinates of each pixel of the acquired black data to specify the position of the indicator in the scale area, and
A step of converting an analog value on a scale board designated by the instruction unit into a numerical value based on the position information of the specified instruction unit, the position information of the upper limit value and the position information of the lower limit value in the scale area. When,
A step of storing the converted numerical value in association with the device information,
It is an analog device meter reading method characterized by having.

本発明によれば、作業員が検針対象となるアナログ機器を撮像するだけで、自動的に指示部が指し示すアナログ値をデジタル化した測定値として取得することができるため、アナログ機器を検針する手間が省けるとともに、目視による測定値の読み間違いや点検ミス（記入漏れや機器識別の間違い）などのヒューマンエラーを未然に防止することができる。 According to the present invention, the worker can automatically acquire the analog value indicated by the indicator as a digitized measured value only by imaging the analog device to be meter-readed, so that it takes time and effort to read the analog device. It is possible to prevent human errors such as visual reading errors of measured values and inspection errors (missing entries and device identification errors).

本発明のアナログ機器検針システムの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the analog device meter reading system of this invention. （ａ）は本発明の検針対象であるアナログ機器の撮像画像例を示す概念図であり、（ｂ）は図２（ａ）の撮像画像に所定の画像処理を施したときの概念図である。(A) is a conceptual diagram showing an example of a captured image of an analog device which is a meter reading target of the present invention, and (b) is a conceptual diagram when a predetermined image process is applied to the captured image of FIG. 2 (a). .. 撮像画像を２値化した後に黒データのピクセルの相対座標を取得するまでの流れを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the flow from the binarization of the captured image to the acquisition of the relative coordinates of the pixel of black data. 目盛り領域内に存在する黒データの各ピクセルの位置を表したヒストグラムである。It is a histogram showing the position of each pixel of the black data existing in the scale area.

以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

なお、本明細書に添付する図面は、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺、縦横の寸法比、形状などについて、実物から変更し模式的に表現される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。従って、添付した図面を用いて説明する実施の形態により、本発明が限定されず、この形態に基づいて当業者などにより考え得る実施可能な他の形態、実施例及び運用技術などは全て本発明の範疇に含まれるものとする。 The drawings attached to this specification may be represented schematically by changing the scale, aspect ratio, shape, etc. from the actual product for convenience of illustration and comprehension. However, it does not limit the interpretation of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described with reference to the attached drawings, and all other embodiments, examples, operational techniques, and the like that can be considered by those skilled in the art based on this embodiment are the present invention. It shall be included in the category of.

また、本明細書において、添付する各図を参照した以下の説明において、方向乃至位置を示すために上、下、左、右の語を使用した場合、これはユーザが各図を図示の通りに見た場合の上、下、左、右に一致する。 In addition, in the following description with reference to the attached figures in the present specification, when the terms up, down, left, and right are used to indicate directions or positions, this is as shown by the user as shown in each figure. Matches up, down, left, and right when viewed in.

本発明は、例えば工場プラントなどに設置される圧力計や電圧計などのアナログ計器、開閉弁や調節弁などの現在の状態を示す状態信号を外部出力する機能を備えていないアナログ機器１００の検針を行うシステムであって、アナログ機器１００の指針の位置を把握し、指針が指し示す状態情報（測定値や機器の状態を示す情報）を取得するシステムである。つまり、アナログ機器検針システム１は、作業員がアナログ機器１００の設置箇所まで出向き、各機器に対する検針作業の効率化を図るための発明である。 The present invention is, for example, a meter reading of an analog device 100 that does not have a function of externally outputting a status signal indicating the current state of an analog instrument such as a pressure gauge or a voltmeter installed in a factory plant, or an on-off valve or a control valve. This is a system that grasps the position of the pointer of the analog device 100 and acquires the state information (measured value and information indicating the state of the device) indicated by the pointer. That is, the analog device meter reading system 1 is an invention for allowing a worker to go to the installation location of the analog device 100 and improve the efficiency of the meter reading work for each device.

本発明の検針対象となるアナログ機器１００とは、上述したように例えば工場プラントなどに設置される圧力計や電圧計などのアナログ計器や開閉弁などを指し、現在の状態を示す状態信号を外部出力する機能を備えていない機器である。また、アナログ機器１００の指示部１０１とは、アナログ計器であれば目盛り盤上を測定量に応じて移動する指針であり、開閉弁であれば現在の状態（開放状態、閉塞状態）を示す指針片を指す。本実施形態では、アナログ機器１００としてアナログ計器の例で説明する。 As described above, the analog device 100 to be meter-readed in the present invention refers to an analog instrument such as a pressure gauge or a voltmeter installed in a factory plant, an on-off valve, or the like, and externally outputs a status signal indicating the current state. It is a device that does not have an output function. Further, the indicator 101 of the analog device 100 is a pointer that moves on the scale according to the measured amount if it is an analog instrument, and a pointer that indicates the current state (open state, closed state) if it is an on-off valve. Point to a piece. In this embodiment, an analog instrument will be described as an analog device 100.

［システム構成］
まず、本実施形態のアナログ機器検針システム１の構成について説明する。
アナログ機器検針システム１は、撮像部１０と、記憶部２０と、画像処理部３０とで構成され、アナログ機器１００の表示領域である目盛り盤の近傍に形成された機器特定コード４０を読み取り、この読み取った機器特定コード４０を基に作成する仮想的な直交座標系から指示部１０１が指し示す現在の状態情報（指示値）を取得する。 [System configuration]
First, the configuration of the analog device meter reading system 1 of the present embodiment will be described.
The analog device meter reading system 1 is composed of an image pickup unit 10, a storage unit 20, and an image processing unit 30, and reads a device identification code 40 formed in the vicinity of a dial, which is a display area of the analog device 100, and reads the device identification code 40. The current state information (indicated value) pointed to by the indicating unit 101 is acquired from the virtual Cartesian coordinate system created based on the read device identification code 40.

＜機器特定コード＞
機器特定コード４０は、アナログ機器１００を特定するための機器特定情報がコード化されたものであり、アナログ機器１００の目盛り盤近傍に形成されている。機器特定コード４０は、アナログ機器１００の目盛り盤近傍に形成されているため、指示部１０１が指し示している表示状態と一緒に撮像部１０で撮像することができる。 <Device identification code>
The device identification code 40 is a coded version of device identification information for identifying the analog device 100, and is formed in the vicinity of the dial of the analog device 100. Since the device identification code 40 is formed in the vicinity of the dial of the analog device 100, the image pickup unit 10 can take an image together with the display state indicated by the instruction unit 101.

機器特定コード４０の形成方法としては、アナログ機器１００を設置する際にシール状のものを貼着するのが効率的であるが、製造時に予め印刷処理を施して形成してもよい。機器特定コード４０の形成位置としては、アナログ機器１００の目盛り盤近傍であり、少なくとも指示部１０１が指し示す表示状態を撮像する際に同一画面上に収まる位置であればよい。よって、表示領域である目盛り盤に対するピントと機器特定コード４０に対するピントが合うように、撮像される目盛り盤のサイズに合わせて機器特定コード４０のサイズや形成位置が自ずと規定される。本実施形態では、目盛り盤に機器特定コード４０を形成した構成とする。 As a method for forming the device identification code 40, it is efficient to attach a sticker when installing the analog device 100, but it may be formed by performing a printing process in advance at the time of manufacturing. The formation position of the device identification code 40 may be a position near the dial of the analog device 100 and at least a position that fits on the same screen when the display state indicated by the instruction unit 101 is imaged. Therefore, the size and formation position of the device-specific code 40 are naturally defined according to the size of the scale to be imaged so that the scale on the display area and the device-specific code 40 are in focus. In the present embodiment, the device identification code 40 is formed on the dial.

また、機器特定コード４０には、少なくとも３以上の位置検出パターン４１が形成されている。この位置検出パターン４１は、機器特定コード４０の位置を特定して切り出すためのパターンであり、例えば機器特定コード４０がＱＲコード（登録商標）の場合は、矩形状のコードの３隅に配置される四角形状の切り出しシンボルのことを指す。位置検出パターン４１は、読み取ったどの位置からもセルの幅の比率（白セルと黒セルの比率）が規定されており、読み取り角度が正面ではなく回転してずれていたとしても、パターン位置の検出や位置関係から機器特定コード４０の回転角度や傾きを認識することができる。 Further, at least three or more position detection patterns 41 are formed in the device identification code 40. This position detection pattern 41 is a pattern for specifying and cutting out the position of the device identification code 40. For example, when the device identification code 40 is a QR code (registered trademark), it is arranged at three corners of the rectangular code. Refers to a square-shaped cutout symbol. In the position detection pattern 41, the ratio of the cell width (the ratio of the white cell to the black cell) is defined from any read position, and even if the reading angle is rotated and deviated instead of the front, the pattern position The rotation angle and tilt of the device identification code 40 can be recognized from the detection and the positional relationship.

本実施形態では、機器特定コード４０として一般的に広く普及されているＱＲコード（登録商標）を使用する。 In this embodiment, a QR code (registered trademark) that is generally widely used as the device identification code 40 is used.

また、位置検出パターン４１は、目盛り盤を撮像した際に目盛り盤上の目盛りの上下限位置や指示部１０１が指し示す位置を特定する相対座標を取得するための仮想的な直交座標系を作成する際に使用される。 Further, the position detection pattern 41 creates a virtual Cartesian coordinate system for acquiring relative coordinates that specify the upper and lower limit positions of the scale on the scale plate and the position pointed to by the indicating unit 101 when the scale plate is imaged. Used when.

図２（ａ）には目盛り盤が円形のアナログ機器１００を撮像した画像を模式的に示し、図２（ｂ）には、撮像したアナログ機器１００の撮像画像に画像処理部３０が画像処理を施した模式図である。
図２（ｂ）に示すように、画像処理部３０は、この撮像画像に対して所定の画像処理を施して仮想的な直交座標系を作成する。図中に示すように、この撮像画像を平面視したときに、機器特定コード４０における図中左右方向に並設される２つ位置検出パターン４１の中心を通る座標軸をＸ軸（横軸）とし、図中上下方向に並設される２つの位置検出パターン４１の中心を通る座標軸をＹ軸（縦軸）とし、Ｘ軸とＹ軸が直交する点を原点（０，０）とする直交座標系を作成する。画像処理部３０は、この直交座標系における画像内の所定ピクセルの相対座標を取得する。 FIG. 2 (a) schematically shows an image obtained by capturing an image of an analog device 100 having a circular dial, and FIG. 2 (b) shows an image processed by an image processing unit 30 on the captured image of the captured analog device 100. It is a schematic diagram given.
As shown in FIG. 2B, the image processing unit 30 performs predetermined image processing on the captured image to create a virtual Cartesian coordinate system. As shown in the figure, when this captured image is viewed in a plan view, the coordinate axis passing through the center of the two position detection patterns 41 juxtaposed in the left-right direction in the figure in the device identification code 40 is defined as the X axis (horizontal axis). , Cartesian coordinates with the Y-axis (vertical axis) as the coordinate axis passing through the center of the two position detection patterns 41 arranged side by side in the vertical direction in the figure, and the origin (0,0) at the point where the X-axis and the Y-axis are orthogonal to each other. Create a system. The image processing unit 30 acquires the relative coordinates of a predetermined pixel in the image in this orthogonal coordinate system.

機器特定コード４０に含まれる機器特定情報は、アナログ機器１００の種類や設置箇所に基づき設定された特定のタグ（機器情報）、アナログ機器１００の測定値の上下限範囲を示す情報（測定値範囲情報）、目盛り盤内に設定される目盛り領域Ｅの形状が特定可能な情報（形状情報）、アナログ機器１００の設置箇所を示す情報（設置箇所情報）などが含まれている。 The device identification information included in the device identification code 40 includes specific tags (device information) set based on the type and installation location of the analog device 100, and information indicating the upper and lower limit ranges of the measured values of the analog device 100 (measured value range). Information), information that can specify the shape of the scale area E set in the scale board (shape information), information indicating the installation location of the analog device 100 (installation location information), and the like are included.

機器特定情報に含まれる形状情報は、目盛り盤上に設定される目盛り領域Ｅの形状を特定するための情報であり、位置検出パターン４１から仮想的に作成した直交座標系に基づいて得られる相対座標により規定される。目盛り領域Ｅは、アナログ機器１００毎に設定されるが、画像処理部３０によって目盛り領域Ｅ内における指示部１０１が指し示す位置の特定が可能なように、目盛り領域Ｅ内に指示部１０１のような領域の幅方向に亘って連続する黒データが存在しない領域が設定される。 The shape information included in the device identification information is information for specifying the shape of the scale area E set on the scale board, and is relative obtained based on the Cartesian coordinate system virtually created from the position detection pattern 41. It is defined by the coordinates. The scale area E is set for each analog device 100, but the image processing unit 30 is like the instruction unit 101 in the scale area E so that the position indicated by the instruction unit 101 in the scale area E can be specified. An area where there is no continuous black data in the width direction of the area is set.

図２（ｂ）に示すように、目盛り盤が円形のアナログ機器１００の場合、目盛り盤が円形で目盛りが所定曲率の円弧に沿って所定間隔を空けて並列している構成であるため、撮像画像を平面視したときにその幅が目盛り盤上に配置される目盛りの基端から所定距離だけ内方に及ぶ略馬蹄形状の領域が目盛り領域Ｅ（図中のハッチング領域）となる。よって、図例では、目盛り領域Ｅの形状を特定するための情報として目盛り領域Ｅにおける円心座標（図中における座標（ｘ１、ｙ１）であり、指示部１０１の回転中心と同位置）、目盛り領域Ｅの外周半径ｒ１と内周半径ｒ２、目盛り領域Ｅの円心座標を水平方向（図中の左右方向）に通る仮想的な始線Ｌ１から目盛り領域Ｅの上下限値までの角度（つまり、指示部１０１の回転角に相当する始点角度θ０、終点角度θ１）などが形状特定に必要な情報となる。 As shown in FIG. 2B, in the case of the analog device 100 having a circular scale, the scale is circular and the scales are arranged in parallel along an arc having a predetermined curvature at predetermined intervals. The scale region E (hatching region in the figure) is a substantially horseshoe-shaped region whose width extends inward by a predetermined distance from the base end of the scale arranged on the scale plate when the image is viewed in a plane. Therefore, in the figure example, as information for specifying the shape of the scale area E, the center of circle coordinates in the scale area E (coordinates (x1, y1) in the figure, which are the same positions as the rotation center of the indicating unit 101) and the scale. The angle from the virtual start line L1 passing through the outer peripheral radius r1 and inner peripheral radius r2 of the region E and the circular center coordinates of the scale region E in the horizontal direction (left-right direction in the figure) to the upper and lower limit values of the scale region E (that is, , The start point angle θ0 corresponding to the rotation angle of the indicating unit 101, the end point angle θ1), and the like are information necessary for shape identification.

また、図示しないが、目盛り盤が矩形状で目盛りが水平方向に並列している構成の場合、撮像画像を平面視したときにその幅が目盛り盤上に配置される目盛りの基端から所定距離下方に及ぶ横長の矩形状領域が目盛り領域Ｅとなる。よって、目盛り領域Ｅの形状を特定するための情報としては、上辺の座標（例えばＹ軸と上辺との交点の座標）、下辺の座標（例えばＹ軸と下辺との交点の座標）、目盛り領域Ｅにおける下限位置の相対座標（下限値の目盛りの基端位置の座標）及び目盛り領域Ｅにおける上限位置の相対座標（上限値の目盛りの基端位置の座標）などが形状特定に必要な情報となる。 Further, although not shown, when the scale is rectangular and the scales are arranged in parallel in the horizontal direction, the width thereof is a predetermined distance from the base end of the scale arranged on the scale when the captured image is viewed in a plane. The horizontally long rectangular area extending downward is the scale area E. Therefore, the information for specifying the shape of the scale area E includes the coordinates of the upper side (for example, the coordinates of the intersection of the Y axis and the upper side), the coordinates of the lower side (for example, the coordinates of the intersection of the Y axis and the lower side), and the scale area. The relative coordinates of the lower limit position in E (coordinates of the base end position of the scale of the lower limit value) and the relative coordinates of the upper limit position in the scale area E (coordinates of the base end position of the scale of the upper limit value) are the information necessary for shape identification. Become.

目盛り盤に作成される直交座標系から得られる相対座標は、撮像距離や撮像倍率、画像のピクセル数に応じてピクセル座標へのスケール変換の比率が決まる。そのため、例えばＸ軸上に並設される２つの位置検出パターン４１の距離を「１．０」とし、Ｘ軸上に並設される２つの位置検出パターン４１の距離を「１．０」とした場合、この距離をピクセル数に換算することで撮像画像上の取得対象となるピクセルの相対座標を求めることができる。 For the relative coordinates obtained from the Cartesian coordinate system created on the scale, the ratio of scale conversion to pixel coordinates is determined according to the imaging distance, imaging magnification, and the number of pixels in the image. Therefore, for example, the distance between the two position detection patterns 41 arranged side by side on the X axis is set to "1.0", and the distance between the two position detection patterns 41 arranged side by side on the X axis is set to "1.0". If this is the case, the relative coordinates of the pixels to be acquired on the captured image can be obtained by converting this distance into the number of pixels.

＜撮像部＞
撮像部１０は、アナログ機器１００の目盛り盤で指示部１０１が指し示した状態と、目盛り盤近傍に形成された機器特定コード４０を撮像する手段である。撮像部１０は、撮像した画像を加工処理するため、デジタルデータで取得する。そのため、撮像部１０の構成として、移動端末（携帯電話、スマートフォン、ノートＰＣ、タブレット端末など）に搭載されるカメラ機能やデジタルカメラなどを使用する。 <Image pickup unit>
The image pickup unit 10 is a means for photographing the state pointed to by the indicator unit 101 on the scale plate of the analog device 100 and the device identification code 40 formed in the vicinity of the scale plate. The image pickup unit 10 acquires digital data in order to process the captured image. Therefore, as the configuration of the image pickup unit 10, a camera function, a digital camera, or the like mounted on a mobile terminal (mobile phone, smartphone, notebook PC, tablet terminal, etc.) is used.

撮像部１０は、アナログ機器１００の表示領域である目盛り盤と、機器特定コード４０とが同一画面上に収まるように操作され、この撮像画像を画像処理部３０に出力する。 The image pickup unit 10 is operated so that the scale board, which is the display area of the analog device 100, and the device identification code 40 fit on the same screen, and the captured image is output to the image processing unit 30.

本実施形態では、撮像部１０として作業員が所持するスマートフォンのカメラ機能を使用する。 In the present embodiment, the camera function of the smartphone possessed by the worker is used as the image pickup unit 10.

＜記憶部＞
記憶部２０は、各種ＯＳ（オペレーティングシステム）やアナログ機器検針システム１用のアプリケーションソフトウェアなどのプログラムを記憶する主記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭなどの半導体メモリ）や補助記憶装置（フラッシュメモリやハードディスクドライブなど）で構成され、アナログ機器検針システム１を構成する各部に所定の処理を実行させるための各種情報を記憶する。 <Memory>
The storage unit 20 is a main storage device (semiconductor memory such as ROM or RAM) or an auxiliary storage device (flash memory, hard disk drive, etc.) for storing programs such as application software for various OSs (operating systems) and analog device meter reading system 1. ), And stores various information for causing each part constituting the analog device meter reading system 1 to execute a predetermined process.

また、記憶部２０は、アナログ機器１００を撮像した撮像画像内の機器特定コード４０を解析した機器特定情報や、画像処理部３０で取得された検針対象であるアナログ機器１００の撮像時の指示部１０１が指示する状態情報（測定値）を機器情報と関連付けした状態で記憶する。 Further, the storage unit 20 is a device identification information obtained by analyzing the device identification code 40 in the image captured by the analog device 100, and an instruction unit at the time of imaging of the analog device 100 to be meter-reading acquired by the image processing unit 30. The state information (measured value) instructed by 101 is stored in a state associated with the device information.

本実施形態では、記憶部２０として作業員が所持するスマートフォンに搭載される内部メモリやＳＤカードなどの各種記憶装置を利用する。 In the present embodiment, various storage devices such as an internal memory and an SD card mounted on a smartphone owned by a worker are used as the storage unit 20.

＜画像処理部＞
画像処理部３０は、撮像部１０で取得した撮像画像と、機器毎に予め設定された機器特定情報とに基づいて、撮像された指示部１０１が指し示すアナログ機器１００の現在の状態情報を取得する。
画像処理部３０は、コード解析手段３１と、２値化処理手段３２と、座標取得手段３３と、位置特定手段３４と、換算手段３５とを備えている。 <Image processing unit>
The image processing unit 30 acquires the current state information of the analog device 100 pointed to by the imaged instruction unit 101 based on the image captured by the image pickup unit 10 and the device specific information preset for each device. ..
The image processing unit 30 includes a code analysis means 31, a binarization processing means 32, a coordinate acquisition means 33, a position specifying means 34, and a conversion means 35.

本実施形態において、画像処理部３０は、作業員が所持するスマートフォンにアナログ機器検針システム１用のアプリケーションソフトウェアがインストールされ、このアプリケーションソフトウェア（アプリ）をＯＳ（オペレーティングシステム）によって実行し、スマートフォンに搭載されるＣＰＵやメモリ（記憶部２０）を協働させることでその機能が実現される。 In the present embodiment, the image processing unit 30 installs the application software for the analog device meter reading system 1 on the smartphone possessed by the worker, executes the application software (app) by the OS (operating system), and mounts the application software on the smartphone. The function is realized by coordinating the CPU and the memory (storage unit 20) to be installed.

コード解析手段３１は、撮像部１０で撮像した撮像画像内の機器特定コード４０を解析し、このコードに含まれる機器特定情報を記憶部２０に記憶させる。 The code analysis means 31 analyzes the device identification code 40 in the captured image captured by the image pickup unit 10, and stores the device identification information included in this code in the storage unit 20.

２値化処理手段３２は、撮像部１０で撮像された多値化画像を２値化処理する。２値化処理は、基準となる濃度値を２値化閾値として設定し、この２値化閾値を用いて撮像部１０で撮像された撮像画像の各ピクセルを白データ、黒データの２値画像データに変換する濃度変換処理を行う２値化処理手段３２は、２値化処理した２値画像データを座標取得手段３３に出力する。 The binarization processing means 32 binarizes the multi-valued image captured by the imaging unit 10. In the binarization process, a reference density value is set as a binarization threshold, and each pixel of the captured image captured by the imaging unit 10 using this binarization threshold is a binary image of white data and black data. The binarization processing means 32 that performs the density conversion process for converting into data outputs the binarized image data to the coordinate acquisition means 33.

なお、２値化閾値は、少なくとも目盛り盤上の背景が白データに変換され、目盛りや指示部１０１が黒データに変換されるように濃度値が設定されている。 As for the binarization threshold, the density value is set so that at least the background on the scale board is converted into white data and the scale and the indicating unit 101 are converted into black data.

座標取得手段３３は、記憶部２０から読み出した機器特定情報に含まれる形状情報に基づいて２値画像データ内における目盛り領域Ｅの形状や配置位置を特定し、目盛り領域Ｅ内に存在する黒データの各ピクセルについての相対座標を取得する。この相対座標は、位置検出パターン４１から作成される直交座標系を用いて取得される。座標取得手段３３は、目盛り領域Ｅ内に存在する黒データに対応する各ピクセルの相対座標を取得すると、この座標情報を位置特定手段３４に出力する。 The coordinate acquisition means 33 specifies the shape and arrangement position of the scale area E in the binary image data based on the shape information included in the device identification information read from the storage unit 20, and the black data existing in the scale area E. Get the relative coordinates for each pixel of. The relative coordinates are acquired using the Cartesian coordinate system created from the position detection pattern 41. When the coordinate acquisition means 33 acquires the relative coordinates of each pixel corresponding to the black data existing in the scale area E, the coordinate acquisition means 33 outputs this coordinate information to the position specifying means 34.

座標取得手段３３は、２値画像データにおける目盛り領域Ｅ内の黒データにのみ着目し、この領域内に存在する黒データの各ピクセルの相対座標を取得する。図３では、指示部１０１の先端の一部における黒データと白データを示しており、図中矢印が指示する黒データ（点線で囲われたピクセル）の相対座標（ｘ２，ｙ２）を取得している例である。 The coordinate acquisition means 33 pays attention only to the black data in the scale region E in the binary image data, and acquires the relative coordinates of each pixel of the black data existing in this region. FIG. 3 shows the black data and the white data at a part of the tip of the instruction unit 101, and acquires the relative coordinates (x2, y2) of the black data (pixels surrounded by the dotted line) indicated by the arrow in the figure. This is an example.

位置特定手段３４は、目盛り領域Ｅ内の全ての黒データに対応する各ピクセルの相対座標から、各ピクセルが目盛り領域Ｅのどの位置に存在しているかを特定する。本実施形態では、座標取得手段３３で取得した目盛り領域Ｅ内の全ての黒データに対応する各ピクセルの座標情報の角度を求める。この角度は、目盛り領域Ｅの円心座標を水平方向に通る始線Ｌ１から円心座標と黒データの各ピクセルの相対座標とを結ぶ直線とで成す角度のことである。 The position specifying means 34 identifies the position of each pixel in the scale area E from the relative coordinates of each pixel corresponding to all the black data in the scale area E. In the present embodiment, the angle of the coordinate information of each pixel corresponding to all the black data in the scale area E acquired by the coordinate acquisition means 33 is obtained. This angle is an angle formed by a straight line connecting the center coordinates and the relative coordinates of each pixel of the black data from the start line L1 passing horizontally through the center coordinates of the scale area E.

次に、位置特定手段３４は、目盛り領域Ｅ内の全黒データの相対座標に応じた角度の統計処理を行う。統計処理では、縦軸をピクセル数、横軸を目盛り領域Ｅにおける始点角度θ０と終点角度θ１の角度を上下限とした範囲のヒストグラムを作成して、指示部１０１が指し示す位置を角度情報から特定する。位置特定手段３４は、特定した指示部１０１の位置に基づく位置情報（ここでは角度情報）を換算手段３５に出力する。 Next, the position specifying means 34 performs statistical processing of the angle according to the relative coordinates of the all black data in the scale area E. In the statistical processing, a histogram is created in a range in which the vertical axis is the number of pixels and the horizontal axis is the upper and lower limits of the angle between the start point angle θ0 and the end point angle θ1 in the scale area E, and the position pointed to by the indicator 101 is specified from the angle information. do. The position specifying means 34 outputs the position information (here, the angle information) based on the position of the specified indicating unit 101 to the conversion means 35.

上記統計処理によってピクセル数のヒストグラムを作成すると、ある角度付近に黒データが連続して存在することが確認されるため、この黒データが集中する部分を指示部１０１の位置と推定することができる。 When a histogram of the number of pixels is created by the above statistical processing, it is confirmed that black data continuously exists near a certain angle, so that the portion where the black data is concentrated can be estimated as the position of the indicating unit 101. ..

また、作成したヒストグラムに所定ピクセル数以上連続する黒データのみを抽出する抽出用閾値を設けることで、抽出用閾値を越える黒データの分布にのみ着目することができる。これにより、目盛り領域Ｅ内における指示部１０１が指し示す位置情報を特定する処理負担を大幅に削減することができる。 Further, by providing an extraction threshold value for extracting only continuous black data of a predetermined number of pixels or more in the created histogram, it is possible to pay attention only to the distribution of black data exceeding the extraction threshold value. As a result, it is possible to significantly reduce the processing load of specifying the position information pointed to by the instruction unit 101 in the scale area E.

図４は、図３に示した目盛り領域Ｅ内に存在する黒データの各ピクセルをヒストグラムにしたものである。
図４において、目盛りは測定値の下限を示す始点（２２５°）から測定値の上限を示す終点（－４５°）の範囲とし、この角度範囲に存在する数値及び指示部１０１を構成する黒データのピクセルの位置が分布表示されている。位置特定手段３４は、このヒストグラムによって指示部１０１の位置をある程度推定することも可能であるが、抽出用閾値を用いることで図中の３０°付近にのみ黒データの分布が連続していることを容易に把握することができる。 FIG. 4 is a histogram of each pixel of the black data existing in the scale area E shown in FIG.
In FIG. 4, the scale is in the range from the start point (225 °) indicating the lower limit of the measured value to the end point (−45 °) indicating the upper limit of the measured value, and the numerical values existing in this angle range and the black data constituting the indicator 101 are formed. The positions of the pixels of are displayed in a distributed manner. The position specifying means 34 can estimate the position of the indicating unit 101 to some extent from this histogram, but by using the extraction threshold value, the distribution of black data is continuous only in the vicinity of 30 ° in the figure. Can be easily grasped.

なお、図４のように、指示部１０１として推定される黒データの分布が複数列固まって存在するときは、最もピクセル数の多い角度を指示部１０１の位置として特定することができる。 As shown in FIG. 4, when a plurality of rows of distributions of black data estimated as the indicator unit 101 exist together, the angle having the largest number of pixels can be specified as the position of the indicator unit 101.

また、目盛り領域Ｅが横長の矩形状の場合は、縦軸をピクセル数、横軸を測定範囲における上下限値の範囲とし、黒データの各ピクセルの相対座標に応じた目盛り領域Ｅ内の位置に基づくヒストグラムを作成し、抽出用閾値を越える黒データの分布位置に着目することで、目盛り領域Ｅ内における指示部１０１の位置を特定することができる。なお、特定された指示部１０１の位置に応じた位置情報は相対座標として取得される。 When the scale area E has a horizontally long rectangular shape, the vertical axis is the number of pixels, the horizontal axis is the range of the upper and lower limit values in the measurement range, and the position in the scale area E according to the relative coordinates of each pixel of the black data. By creating a histogram based on the above and paying attention to the distribution position of the black data exceeding the extraction threshold, the position of the indicating unit 101 in the scale area E can be specified. The position information corresponding to the position of the specified instruction unit 101 is acquired as relative coordinates.

換算手段３５は、位置特定手段３４で特定された指示部１０１の位置情報と、目盛り領域Ｅにおける上限値の位置情報及び下限値の位置情報に基づいて指示部１０１が指示する状態情報（目盛り盤上のアナログ値）を数値（デジタル値）に換算する。つまり、アナログ機器１００の目盛り盤上で割り振られた目盛りにおける上限値と下限値の間の距離を「１」としたときに、上限値と指示部１０１との間の距離と、下限値と指示部１０１との間の距離の比率を求め、この比率を測定値の上下限値の範囲に当てはめることで、目盛り盤上で指示部１０１が指し示す位置に対応する測定値を特定している。 The conversion means 35 is a state information (scale board) instructed by the instruction unit 101 based on the position information of the instruction unit 101 specified by the position identification means 34, the position information of the upper limit value and the position information of the lower limit value in the scale area E. Convert the above analog value) to a numerical value (digital value). That is, when the distance between the upper limit value and the lower limit value on the scale assigned on the scale board of the analog device 100 is set to "1", the distance between the upper limit value and the indicating unit 101, the lower limit value, and the instruction By obtaining the ratio of the distance to the unit 101 and applying this ratio to the range of the upper and lower limit values of the measured values, the measured value corresponding to the position pointed to by the indicating unit 101 on the dial is specified.

本実施形態において、換算手段３５は、位置特定手段３４から出力された角度情報と、目盛り領域Ｅにおける始点角度θ０及び終点角度θ１と、機器特定情報に含まれる測定値範囲情報における測定範囲の上限値と下限値を用いて、下記式から指示部１０１が指し示す値（測定値）を数値化する。
＜式１＞
測定値＝（指示部１０１の角度－始点角度θ０）／（終点角度θ１－始点角度θ０）×（測定範囲の上限値－測定範囲の下限値）…式１ In the present embodiment, the conversion means 35 has the angle information output from the position specifying means 34, the start point angle θ0 and the end point angle θ1 in the scale area E, and the upper limit of the measurement range in the measured value range information included in the device identification information. The value (measured value) indicated by the indicator 101 is quantified from the following formula using the value and the lower limit value.
<Equation 1>
Measured value = (angle of indicator 101-start point angle θ0) / (end point angle θ1-start point angle θ0) × (upper limit value of measurement range-lower limit value of measurement range) ... Equation 1

一例として、位置特定手段３４で得られた指示部１０１の角度を３０°、略馬蹄形状の目盛り領域Ｅの始点角度θ０を２２５°、終点角度θ１を－４５°、検針対象であるアナログ機器１００の測定範囲の下限値を０．０ＭＰａ、下限値を１．０ＭＰａとすると、上記式１に各値を当てはめると測定値は、０．７２Ｍｐａとなる。 As an example, the angle of the indicating unit 101 obtained by the position specifying means 34 is 30 °, the start point angle θ0 of the scale region E having a substantially horseshoe shape is 225 °, the end point angle θ1 is −45 °, and the analog device 100 to be meter-readed. Assuming that the lower limit value of the measurement range is 0.0 MPa and the lower limit value is 1.0 MPa, the measured value is 0.72 MPa when each value is applied to the above equation 1.

なお、目盛り領域Ｅが横長の矩形状の場合は、目盛り領域Ｅにおける下限位置の相対座標と目盛り領域Ｅにおける上限位置の相対座標とを結ぶ距離を「１」とし、位置特定手段３４で検出した指示部１０１の位置（相対座標）と下限値の目盛りの位置（相対座標）までの水平方向の距離と、指示部１０１の位置（相対座標）から上限値の目盛りの位置（相対座標）までの水平方向の距離との比率を求めて目盛り盤内における指示部１０１が指し示す位置を特定している。 When the scale area E has a horizontally long rectangular shape, the distance connecting the relative coordinates of the lower limit position in the scale area E and the relative coordinates of the upper limit position in the scale area E is set to "1" and detected by the position specifying means 34. The horizontal distance between the position of the indicator 101 (relative coordinates) and the position of the lower limit scale (relative coordinates), and the position of the indicator 101 (relative coordinates) to the position of the upper limit scale (relative coordinates). The position pointed to by the indicator 101 in the dial is specified by obtaining the ratio with the distance in the horizontal direction.

［処理動作］
次に、上述したアナログ機器検針システム１の処理動作について説明する。
ここでは、検針対象である圧力計の機器特定情報が読取可能な機器特定コード４０が予め目盛り盤上に貼着されており、所持するスマートフォンで機器特定コード４０を読み取って検針対象の圧力計の圧力値を取得するときの動作である。 [Processing operation]
Next, the processing operation of the analog device meter reading system 1 described above will be described.
Here, a device identification code 40 that can read the device identification information of the pressure gauge to be meter-read is attached to the dial in advance, and the device identification code 40 is read by a smartphone possessed to read the device identification code 40 of the pressure gauge to be meter-read. This is the operation when acquiring the pressure value.

作業員は、所持するスマートフォンを操作してアナログ機器検針システム１用のアプリを起動した状態でカメラ機能を用いてアナログ機器１００の目盛り盤と機器特定コード４０が収まるように撮像する。 The worker operates the smartphone and activates the application for the analog device meter reading system 1, and uses the camera function to take an image so that the dial of the analog device 100 and the device identification code 40 fit.

次に、アプリの起動プログラムに従って撮像画像からアナログ機器１００が測定した測定値（圧力値）を取得する処理を行う。
撮像画像の画像処理として、まず撮像画像内の機器特定コード４０を解析して撮像したアナログ機器１００の機器特定情報を記憶部２０に記憶させる。 Next, a process of acquiring a measured value (pressure value) measured by the analog device 100 from the captured image is performed according to the start program of the application.
As image processing of the captured image, first, the device identification code 40 in the captured image is analyzed and the device identification information of the analog device 100 captured is stored in the storage unit 20.

次に、撮像画像を２値化処理して２値画像データを取得し、記憶部２０から読み出した機器特定情報に含まれる形状情報から２値画像データ内における目盛り領域Ｅの形状や配置位置を特定する。 Next, the captured image is binarized to obtain binary image data, and the shape and arrangement position of the scale area E in the binary image data are determined from the shape information included in the device specific information read from the storage unit 20. Identify.

次に、２値画像データに含まれる黒データのうち、目盛り領域Ｅ内に存在する黒データの各ピクセルの相対座標を取得する。これら相対座標は、機器特定コード４０の位置検出パターン４１から仮想的に作成される直交座標系に基づいて取得する。 Next, among the black data included in the binary image data, the relative coordinates of each pixel of the black data existing in the scale area E are acquired. These relative coordinates are acquired based on the Cartesian coordinate system virtually created from the position detection pattern 41 of the device identification code 40.

次に、目盛り領域Ｅ内の黒データに対応する各ピクセルの相対座標と、目盛り領域Ｅの円心座標との２点間の角度を、目盛り領域Ｅの円心座標を通る仮想的な始線Ｌ１を基準として求め、目盛り領域Ｅ内における全ての黒データの相対座標に応じた角度を統計処理する。統計処理では、縦軸をピクセル数、横軸を目盛り領域Ｅにおける始点角度θ０と終点角度θ１の角度範囲としたヒストグラムを作成し、指示部１０１が指し示す位置情報（角度情報）を取得する。 Next, the angle between the relative coordinates of each pixel corresponding to the black data in the scale area E and the center coordinates of the scale area E is set as a virtual start line passing through the center coordinates of the scale area E. Obtained with reference to L1, the angles corresponding to the relative coordinates of all the black data in the scale area E are statistically processed. In the statistical processing, a histogram is created in which the vertical axis is the number of pixels and the horizontal axis is the angle range of the start point angle θ0 and the end point angle θ1 in the scale area E, and the position information (angle information) pointed to by the indicating unit 101 is acquired.

次に、取得した指示部１０１の位置情報と、目盛り領域Ｅにおける始点角度θ０及び終点角度θ１と、機器特定情報に含まれる測定値範囲情報における測定範囲の上限値と下限値を用いて、指示部１０１が指し示す値（測定値）を数値化する。これにより、アナログ機器１００で測定された現在のアナログ値を数値化した測定値（デジタル値）が取得される。 Next, the position information of the acquired instruction unit 101, the start point angle θ0 and the end point angle θ1 in the scale area E, and the upper limit value and the lower limit value of the measurement range in the measurement value range information included in the device identification information are used for instruction. The value (measured value) pointed to by the unit 101 is quantified. As a result, a measured value (digital value) obtained by quantifying the current analog value measured by the analog device 100 is acquired.

そして、取得した測定値は、撮像時に解析した機器特定コード４０に含まれる機器情報と関連付けした状態で検針日時と合わせて記憶部２０に記憶させる。 Then, the acquired measured value is stored in the storage unit 20 together with the meter reading date and time in a state of being associated with the device information included in the device identification code 40 analyzed at the time of imaging.

以上説明したように、上述したアナログ機器検針システム１は、アナログ機器１００の機器特定情報と位置検出パターン４１を含む機器特定コード４０が予め目盛り盤近傍に形成され、撮像部１０でアナログ機器１００の目盛り盤と機器特定コード４０が収まるように撮像する。撮像画像は、２値化処理により２値画像データとし、この２値化画像データにおける目盛り領域Ｅに相当する部分に存在する黒データの各ピクセルの相対座標を、位置検出パターン４１から作成される直交座標系を用いて取得する。 As described above, in the analog device meter reading system 1 described above, the device identification code 40 including the device identification information of the analog device 100 and the position detection pattern 41 is formed in the vicinity of the dial in advance, and the image pickup unit 10 of the analog device 100. An image is taken so that the dial and the device identification code 40 fit into each other. The captured image is converted into binary image data by binarization processing, and the relative coordinates of each pixel of the black data existing in the portion corresponding to the scale area E in the binarized image data are created from the position detection pattern 41. Obtained using the orthogonal coordinate system.

そして、目盛り領域Ｅ内の黒データに対応する各ピクセルの相対座標を統計処理して目盛り領域Ｅ内で指示部１０１が指し示す位置情報を取得し、この位置情報と、目盛り領域Ｅにおける上限値の位置情報と下限値の位置情報を用いて、指示部１０１が指し示すアナログ値を数値化した測定値と機器情報とを関連付けした状態で検針日時と合わせて記憶部２０に記憶させる。 Then, the relative coordinates of each pixel corresponding to the black data in the scale area E are statistically processed to acquire the position information pointed to by the indicating unit 101 in the scale area E, and this position information and the upper limit value in the scale area E are obtained. Using the position information and the position information of the lower limit value, the analog value indicated by the indicator 101 is stored in the storage unit 20 together with the meter reading date and time in a state of associating the measured value obtained by digitizing the device information with the device information.

これにより、作業員が検針対象となるアナログ機器１００を撮像するだけで、自動的に指示部１０１が指し示すアナログ値をデジタル化した測定値として取得することができるため、アナログ機器１００を検針する手間が省けるとともに、目視による測定値の読み間違いや点検ミス（記入漏れや機器識別の間違い）などのヒューマンエラーを未然に防止することができる。また、検針日時と合わせて測定値と機器情報とをログ情報として記憶部２０に記憶させることで、プラント内に設置された全てのアナログ機器１００の状態を一括して管理することができる。 As a result, the worker can automatically acquire the analog value indicated by the indicating unit 101 as a digitized measured value only by imaging the analog device 100 to be meter-readed, so that it takes time and effort to read the analog device 100. It is possible to prevent human errors such as visual reading errors of measured values and inspection errors (missing entries and device identification errors). Further, by storing the measured value and the device information as log information together with the meter reading date and time in the storage unit 20, the state of all the analog devices 100 installed in the plant can be collectively managed.

１…アナログ機器検針システム
１０…撮像部
２０…記憶部
３０…画像処理部
３１…コード解析手段
３２…２値化処理手段
３３…座標取得手段
３４…位置特定手段
３５…換算手段
４０…機器特定コード
４１…位置検出パターン 1 ... Analog device meter reading system 10 ... Image pickup unit 20 ... Storage unit 30 ... Image processing unit 31 ... Code analysis means 32 ... Binarization processing means 33 ... Coordinate acquisition means 34 ... Position identification means 35 ... Conversion means 40 ... Device identification code 41 ... Position detection pattern

Claims (2)

測定対象のアナログ値を示す目盛り盤と、測定したアナログ値に応じて前記目盛り盤上を動く指示部とを有するアナログ機器を検針するアナログ機器検針システムであって、
前記アナログ機器を識別する機器情報と、前記アナログ機器の測定値の上下限の範囲を示す測定値範囲情報と、前記目盛り盤内に設定される目盛り領域の形状を特定する形状情報とを少なくとも含む機器特定情報と、矩形状のコードの３隅に位置検出パターンが配置されるＱＲコード（登録商標）が前記目盛り盤近傍に形成され、
前記目盛り盤と前記ＱＲコード（登録商標）とが同一画像内に収まるように撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で撮像された撮像画像を２値化処理した２値画像データを取得する２値化処理手段と、
前記撮像された撮像画像内のＱＲコード（登録商標）を解析して得られる機器特定情報に含まれる形状情報から前記２値画像データ内の目盛り領域の形状や配置位置を特定し、前記撮像画像上で前記位置検出パターンの２つのパターンの中心を通る一軸を基準として構成される直交座標系において、特定された前記目盛り領域内に存在する黒データの各ピクセルの相対座標を取得する座標取得手段と、
前記座標取得手段で取得した黒データの各ピクセルの相対座標を統計処理して前記目盛り領域内における前記指示部の位置を特定する位置特定手段と、
前記位置特定手段で特定された前記指示部の位置情報と、前記目盛り領域における上限値の位置情報及び下限値の位置情報に基づいて前記指示部が指示する目盛り盤上のアナログ値を数値に換算する換算手段と、
前記換算された数値を前記機器情報と関連付けして記憶する記憶手段と、
を備えたことを特徴とするアナログ機器検針システム。 An analog device meter reading system that reads an analog device having a scale board showing an analog value to be measured and an instruction unit that moves on the scale board according to the measured analog value.
It includes at least device information for identifying the analog device, measured value range information indicating a range of upper and lower limits of measured values of the analog device, and shape information for specifying the shape of a scale region set in the scale board. A device specific information and a QR code (registered trademark) in which position detection patterns are arranged at three corners of the rectangular code are formed in the vicinity of the dial.
An imaging means for imaging so that the scale and the QR code (registered trademark) fit within the same image.
A binarization processing means for acquiring binary image data obtained by binarizing an image captured by the imaging means, and a binarization processing means.
The shape and arrangement position of the scale region in the binary image data are specified from the shape information included in the device identification information obtained by analyzing the QR code (registered trademark) in the captured image, and the captured image is captured. Coordinate acquisition means for acquiring the relative coordinates of each pixel of the black data existing in the specified scale region in the Cartesian coordinate system configured above with reference to one axis passing through the center of the two patterns of the position detection pattern. When,
A position specifying means for statistically processing the relative coordinates of each pixel of the black data acquired by the coordinate acquiring means to specify the position of the indicating unit in the scale area, and a position specifying means.
The analog value on the scale board designated by the indicator is converted into a numerical value based on the position information of the indicator specified by the position specifying means, the position information of the upper limit value and the position information of the lower limit value in the scale area. Conversion means and
A storage means for storing the converted numerical value in association with the device information,
An analog device meter reading system characterized by being equipped with. 測定対象のアナログ値を示す目盛り盤と、測定したアナログ値に応じて前記目盛り盤上を動く指示部とを有するアナログ機器を検針するアナログ機器検針方法であって、
前記アナログ機器を識別する機器情報と、前記アナログ機器における測定値の上下限の範囲を示す測定値範囲情報と、前記目盛り盤内に設定される目盛り領域の形状を特定する形状情報とを少なくとも含む機器特定情報と、矩形状のコードの３隅に位置検出パターンが配置されるＱＲコード（登録商標）を前記目盛り盤近傍に形成するステップと、
前記目盛り盤と前記ＱＲコード（登録商標）とが同一画像内に収まるように撮像するステップと、
撮像された前記撮像画像を２値化処理した２値画像データを取得するステップと、
前記撮像された撮像画像内のＱＲコード（登録商標）を解析して得られる機器特定情報に含まれる形状情報から前記２値画像データ内の目盛り領域の形状や配置位置を特定し、前記撮像画像上で前記位置検出パターンの２つのパターンの中心を通る一軸を基準として構成される直交座標系において、特定された前記目盛り領域内に存在する黒データの各ピクセルの相対座標を取得するステップと、
前記取得した黒データの各ピクセルの相対座標を統計処理して前記目盛り領域内における前記指示部の位置を特定するステップと、
前記特定された前記指示部の位置情報と、前記目盛り領域における上限値の位置情報及び下限値の位置情報に基づいて前記指示部が指示する目盛り盤上のアナログ値を数値に換算するステップと、
前記換算された数値を前記機器情報と関連付けして記憶するステップと、
を有することを特徴とするアナログ機器検針方法。 It is an analog device meter reading method for reading an analog device having a scale board showing an analog value to be measured and an instruction unit that moves on the scale board according to the measured analog value.
It includes at least device information for identifying the analog device, measured value range information indicating a range of upper and lower limits of measured values in the analog device, and shape information for specifying the shape of a scale region set in the scale board. A step of forming device-specific information and a QR code (registered trademark) in which position detection patterns are arranged at three corners of a rectangular code in the vicinity of the dial.
A step of taking an image so that the scale and the QR code (registered trademark) fit in the same image.
A step of acquiring binary image data obtained by binarizing the captured image and
The shape and arrangement position of the scale region in the binary image data are specified from the shape information included in the device identification information obtained by analyzing the QR code (registered trademark) in the captured image, and the captured image is captured. In the Cartesian coordinate system configured above with reference to one axis passing through the center of the two patterns of the position detection pattern, the step of acquiring the relative coordinates of each pixel of the black data existing in the specified scale area, and
A step of statistically processing the relative coordinates of each pixel of the acquired black data to specify the position of the indicator in the scale area, and
A step of converting an analog value on a scale board designated by the instruction unit into a numerical value based on the position information of the specified instruction unit, the position information of the upper limit value and the position information of the lower limit value in the scale area. When,
A step of storing the converted numerical value in association with the device information,
An analog device meter reading method characterized by having.

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