[发明专利]仪表识别与读数智能系统

权利要求书

1.一种仪表识别与读数智能系统，其特征在于，包括履带型机器车实体模块、无线充电模块、仪表识别与读数模块，所述仪表识别与读数模块包括参数共享模块：

所述履带型机器车实体模块用于承载所述无线充电模块和所述仪表识别与读数模块；

所述无线充电模块采用电磁感应式无线充电，用于对所述履带型机器车实体模块进行续航，无线充电位置能设定，履带型机器车能导航至充电点，开启无线充电，保证其能完成既定监测任务；

所述仪表识别与读数模块用于对仪表进行读数，所述仪表识别与读数模块包括任务一分支单元和任务二分支单元，所述任务一分支单元用于检测指针端点坐标，并计算出此时指针角度，所述任务二分支单元用于获取仪表刻度，并得到量化的刻度信息，结合所述任务一分支单元和所述任务二分支单元得出指针仪表读数；

所述参数共享模块用于防止有效的语义信息丢失，每特定数量的隐藏层提取特征之后，将所述任务一分支单元和所述任务二分支单元得到的特征矩阵进行线性组合，并作为下一层的输入特征，达到两种任务在不同特征阶段进行特征共享；所述参数共享模块包括空间注意力模块和通道注意力模块，所述空间注意力模块用于得到空间注意力特征矩阵，所述通道注意力模块用于得到通道注意力特征矩阵；

在所述空间注意力模块中，空间注意力特征矩阵为：

其中，i表示任务，l表示层数，concat表示沿着通道维度连接操作，F_i,l表示任务i网络的第l层得到的特征，AvgPool(F_i,l)表示平均池化操作，MaxPool(F_i,l)表示最大池化操作；conv^5×5表示卷积操作使用的是5×5的卷积核；σ表示sigmoid函数；

在所述通道注意力模块中，选择权重矩阵的计算公式为：

其中，i表示任务；j表示通道编号；F_i,l,j表示任务i的第l层神经网络的第j个通道的特征矩阵；

通道注意力特征矩阵的公式为：

其中，表示对应元素乘法运算，表示通道选择权重矩阵。

2.如权利要求1所述的仪表识别与读数智能系统，其特征在于，

所述履带型机器车实体模块包括主控模块和机载环境监测及传感器模块，所述机载环境监测及传感器模块用于对周围环境进行检测，所述主控模块对所述机载环境监测及传感器模块进行控制。

3.如权利要求2所述的仪表识别与读数智能系统，其特征在于，

所述履带型机器车实体模块还包括网络连接模块和后轮控制模块，所述网络连接模块包括网络通信模块和自组网模块；

所述网络通信模块与所述主控模块相连接，所述网络通信模块用于将所述仪表读数传送至云服务器，所述网络通信模块为Wi-Fi通信模块；

所述自组网模块与所述主控模块相连接，所述主控模块将信号传输至所述自组网模块，所述自组网模块通过安放在工厂里的协调器对工厂抽风机上的环境传感器进行控制，所述自组网模块为ZigBee通信模块；

所述后轮控制模块与所述主控模块相连接，所述后轮控制模块控制后轮驱动电机并通过PID控制算法控制后轮转速及里程，以控制机器车行进。

4.如权利要求3所述的仪表识别与读数智能系统，其特征在于，

所述无线充电模块包括发送器和接收器；

所述发送器包括发送控制器、发送驱动器、无线充电发送线圈和交直流转换电路，所述交直流转换电路的输出端连接所述发送驱动器的输入端，所述发送驱动器的输出端连接所述发送控制器的输入端，所述发送控制器将电流电压转换为符合充电标准的电流电压，所述发送控制器的输出端连接所述无线充电发送线圈；

所述接收器包括无线充电接收线圈、高频交直流整流器、接收控制器和电压调节电路，所述无线充电接收线圈的输出端连接所述高频交直流整流器的输入端，所述高频交直流整流器的输出端经由所述电压调节电路与所述主控模块的电源端连接。