[发明专利]基于机器视觉与边缘计算技术的自动化抄表方法与系统

权利要求书

1.一种基于机器视觉与边缘计算技术的自动化抄表方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、启动边缘计算设备，该边缘计算设备为终端设备，包括摄像头模组、图像处理模块、数据处理模块和通讯模块，将此边缘计算设备作为计算边缘进行注册，在获取许可后，启动边缘计算设备上的摄像头模组；

S2、通过摄像头模组拍摄指针式仪表，并将拍摄的图像或者视频流输出给边缘计算设备上的图像处理模块；

S3、通过图像处理模块进行场景判断，判断摄像头模组传回的图像或者视频流中是否包含指针式仪表，如果不包含，则返回步骤S2，如果包含，则进入下一步骤；

S4、通过图像处理模块进行仪表定位；

S5、通过图像处理模块进行数值推断并将推断结果输出给边缘计算设备上的数据处理模块；

S6、通过数据处理模块对图像处理模块的推断结果进行均值滤波处理，得到抄表数值；

S7、通过通讯模块将滤波后的抄表数值传输给远程服务器。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉与边缘计算技术的自动化抄表方法，其特征在于：在步骤S3中，根据预训练的神经网络模型检索图像或者视频流中是否包含指针式仪表。

3.根据权利要求2所述的基于机器视觉与边缘计算技术的自动化抄表方法，其特征在于：预训练的神经网络模型为LeNet神经网络模型。

4.根据权利要求2所述的基于机器视觉与边缘计算技术的自动化抄表方法，其特征在于：在步骤S4中，将检索到的指针式仪表坐标进行预处理，包括缩放、降噪、灰度、二值化，得到指针式仪表图像。

5.根据权利要求4所述的基于机器视觉与边缘计算技术的自动化抄表方法，其特征在于：在步骤S5中，通过机器视觉技术确定指针式仪表图像中仪表的中心坐标、并以该坐标为（0，0）画出四个象界，再确定指针坐标，判断其所在象界位置，确定仪表数值、起始位置、最小值、最大值及步长，最后根据三角函数公式计算得到推断数值。

6.根据权利要求1所述的基于机器视觉与边缘计算技术的自动化抄表方法，其特征在于：在步骤S6中，通过数据滤波器进行均值滤波处理，数据滤波器负责对产生的数值进行过滤，当超过最大值、小于最小值及突然暴增、暴减触发熔断，即再次运算，不断递归处理，最终输出符合滤波的抄表数值，将进入数据滤波器的数据进行本地缓存，用于数据滤波器自学习与参数调整的依据。

7.根据权利要求1所述的基于机器视觉与边缘计算技术的自动化抄表方法，其特征在于：在步骤S7中，通过通讯模块将计算结果进行组验证，然后再使用边缘计算设备上的通讯接口将抄表数值推送到远程服务器，完成数据归档。

8.一种基于机器视觉与边缘计算技术的自动化抄表系统，其特征在于：用于实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。

9.根据权利要求8所述的基于机器视觉与边缘计算技术的自动化抄表系统，其特征在于：所述系统包括终端设备和远程服务器，所述终端设备为边缘计算设备，所述边缘计算设备包括摄像头模组、图像处理模块、数据处理模块和通讯模块，所述摄像头模组拍摄指针式仪表，所述摄像头模组的输出端与所述图像处理模块连接，所述图像处理模块的输出端与所述数据处理模块连接，所述数据处理模块通过所述通讯模块与所述远程服务器连接。

10.根据权利要求9所述的基于机器视觉与边缘计算技术的自动化抄表系统，其特征在于：所述摄像头模组包括摄像机、水平移动机构、垂直移动机构和LED补光灯。