[发明专利]基于图像处理技术的水表自动抄表系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及智慧能源、智慧水务技术领域，具体涉及一种基于图像处理技术的水表自动抄表系统及方法。

背景技术

随着信息技术的发展和人们对生活品质要求的提高，为了更好的满足人们对生活品质的要求、方便人们的生活，国家电力、水务、燃气公司均在积极寻求智慧能源的技术及实施方案，将智慧电力、智慧水务、智慧燃气放在发展的第一要务，改变人们传统的生活方式。近年来，智慧电力发展已初见成效，电力系统利用自身网络建设优势，已逐步形成远程购电、智能用电、自动抄表为一体的智慧电力系统。智慧水务系统虽已有一定的发展，但智能IC水表换表成本高，对传统机械水表替代性不强，同时由于水表的特殊性，及其大量存在的模糊、污迹干扰，造成远程抄表速度慢，准确率不高的问题，已成为智慧水务进一步发展的瓶颈。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于图像处理技术的水表自动抄表系统及方法。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于图像处理技术的水表自动抄表系统，包括：

水表图像采集模块，用于采集水表表面数字位图像信息，将所述图像信息发送至图像传输模块；

图像传输模块，用于压缩图像并将采集到的所述图像信息进行标记，并将处理后的图像数据传至云端服务器；

云端服务器，用于接收所述图像数据，并按标记分类存储；

水表图像识别模块，通过融合多阈值模糊熵值分割方法定位图像数据中数字的位置并进行识别，将识别结果发送至智能水表控制系统；

智能水表控制系统，用于控制水表图像采集模块，并对识别结果进行数据处理；

所述水表图像采集模块连接所述图像传输模块；所述图像传输模块连接所述云端服务器；所述云端服务器连接所述水表图像识别模块；所述水表图像识别模块连接所述智能水表控制系统；所述智能水表控制系统连接所述水表图像采集模块。

更进一步的技术方案是所述的水表图像采集模块包括摄像头。

更进一步的技术方案是所述的水表图像识别模块通过模板匹配法进行数字识别。

更进一步的技术方案是所述的智能水表控制系统向所述控制水表图像采集模块发送抄表指令，控制所述制水表图像采集模块的图像采集时间；根据收集的识别结果，计算出费用并发送给水表使用者。

更进一步的技术方案是提供一种基于图像处理技术的水表自动抄表方法，所述的方法包括以下步骤：

步骤一、将带有水表图像采集模块及其摄像头的表盖装配到机械水表上；

步骤二、当智能水表控制系统发出抄表指令后，所述水表图像采集模块对水表进行一次图像采集；

步骤三、通过图像传输模块对图像信息压缩后，标记并将图像数据上传至云端服务器；

步骤四、云端服务器接收到图像数据后，按照图像标记分类存储；

步骤五、当云端服务器接收到全部水表图像后，水表图像识别模块开始依次进行图像识别，通过模板匹配的方法，识别出定位区块中的数字；并将识别结果返回智能水表控制系统；

步骤六、智能水表控制系统根据收集的识别结果，计算出费用并发送给水表使用者。

更进一步的技术方案是所述的步骤五中水表图像识别模块通过融合多阈值模糊熵值分割方法进行图像识别，包括以下步骤：

假定水表图像大小为M×N像素，设X＝{x_m,n},m＝1,...M；n＝1,...N.则(m,n)处的灰度为x_m,n，灰度熵值定义为：

H(x_m,n)＝-P(x_m,n)lnP(x_m,n)

则整幅水表图像的熵值为：

那么，从计算模糊度的角度，上述x_m,n属于目标的隶属度函数为υ(x_m,n)，属于背景的隶属度函数为[1-υ(x_m,n)]，定义x_m,n模糊熵值为：

H(x_m,n)＝-υ_mnlnυ_mn-(1-υ_mn)ln(1-υ_mn)

则整幅水表图像的模糊熵值为：

则像素点平均模糊熵值计算为：