基于图像判别的ic卡水表计量装置制造方法
【专利摘要】基于图像判别的IC卡水表计量装置，每个字轮单元的左侧为数字显示区，依次显示0～9中的一个阿拉伯数字，所有的字轮单元上的数字由右向左为十进制关系，每个字轮单元的右侧为灰度色条，最左侧字轮单元的外侧设置有单色的最浅灰度校正色条，最右侧字轮单元的外侧设置有单色的最深灰度校正色条，最浅灰度校正色条、最深灰度校正色条和每个灰度色条的上方都设置有一个灰度传感器，所有的灰度传感器在固定轴上方并排设置。可以实现非接触检测，对原表没有任何计量精度的影响，同时可以避免有些计量装置因为采用接触式测量所存在的触点失效等潜在隐患，并可以实现比其它款数字计量装置更高精确度的计量。
【专利说明】基于图像判别的1C卡水表计量装置
【技术领域】
[0001] 本发明属于计量装置【技术领域】，涉及到一种基于图像判别的1C卡水表计量装置。
【背景技术】
[0002] 水表计量装置是一种在测量条件下连续测量、记录和显示流经水表水体积的仪 器，使用量大，使用面广，既与千家万户的切身利益密切相关，也是各企业节约和控制用水、 降低生产成本的必须手段。现有的1C卡水表计量装置大部分都是采用接触式测量的方式， 存在触电失效等潜在隐患，影响计量精度。
【发明内容】
[0003] 本发明为了克服现有技术的缺陷，设计了基于图像判别的1C卡水表计量装置，采 用图像灰度采集方式，可以实现非接触检测，对原表没有任何计量精度的影响，同时可以避 免有些计量装置因为采用接触式测量所存在的触点失效等潜在隐患，并可以实现比其它款 数字计量装置更高精确度的计量。
[0004] 本发明所采用的具体技术方案是：基于图像判别的1C卡水表计量装置，包括表 壳，表壳上设置有字轮显示窗口，表壳内设置有计数装置，计数装置包括固定轴、一组数字 字轮，固定轴与表壳固定连接，数字字轮套装在固定轴上并与固定轴形成转动配合，关键 是：在表壳内增设图像识别系统，图像识别系统包括微处理器、多个灰度传感器，灰度传感 器都与微处理器连接，每组数字字轮包括至少三个字轮单元，每个字轮单元的左侧为数字 显示区，依次显示0?9中的一个阿拉伯数字，所有的字轮单元上的数字由右向左为十进制 关系，每个字轮单元的右侧为灰度色条，最左侧字轮单元的外侧设置有单色的最浅灰度校 正色条，最右侧字轮单元的外侧设置有单色的最深灰度校正色条，最浅灰度校正色条、最深 灰度校正色条和每个灰度色条的上方都设置有一个灰度传感器，所有的灰度传感器在固定 轴上方并排设置。
[0005] 所述的灰度传感器上设置有发射器和接收器，发射器发射的红外光线照射到与灰 度传感器相对应的色条上，接收器接收到反射的红外光线后输出信号给微处理器。
[0006] 所述的灰度色条上从头到尾的颜色由最浅灰度渐变到最深灰度。
[0007] 所述的灰度色条从头到尾平均分成10个区域，第一个区域为最浅灰度，最后一个 区域为最深灰度，每个区域与字轮单元上0?9中的一个阿拉伯数字相对应。
[0008] 所述的字轮显示窗口与灰度传感器之间的夹角为90°，字轮显示窗口显示的数字 与灰度传感器正下方色条对应的数字之间的差值为1?3。
[0009] 所述的最浅灰度校正色条上的颜色为黄色或白色，最深灰度校正色条上的颜色为 黑色。
[0010] 本发明的有益效果是：在表壳内增设图像识别系统，灰度传感器与数字字轮没有 直接接触，灰度传感器的发射器发射的红外光线照射到与灰度传感器相对应的色条上，灰 度传感器的接收器接收到反射的红外光线后输出信号给微处理器，这种图像灰度采集方 式，可以实现非接触检测，对原表没有任何计量精度的影响，同时可以避免有些计量装置因 为采用接触式测量所存在的触点失效等潜在隐患，并可以实现比其它款数字计量装置更高 精确度的计量。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1为本发明的结构示意图。
[0012] 图2为图1中图像识别系统的左视图。
[0013] 附图中，1代表表壳，2代表字轮显示窗口，3代表固定轴，4代表灰度传感器，5代表 字轮单元，6代表灰度色条，7代表最浅灰度校正色条，8代表最深灰度校正色条，9代表发射 器，10代表接收器。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图对本发明做进一步说明：
[0015] 如图1、图2所示，基于图像判别的1C卡水表计量装置，包括表壳1，表壳1上设置 有字轮显示窗口 2,表壳1内设置有计数装置，计数装置包括固定轴3、一组数字字轮，固定 轴3与表壳1固定连接，数字字轮套装在固定轴3上并与固定轴3形成转动配合，关键是： 在表壳1内增设图像识别系统，图像识别系统包括微处理器、多个灰度传感器4,灰度传感 器4都与微处理器连接，字轮显示窗口 2与灰度传感器4之间的夹角为90°，字轮显示窗 口 2显示的数字与灰度传感器4正下方色条对应的数字之间的差值为1?3,灰度传感器4 上设置有发射器9和接收器10,发射器9发射的红外光线照射到与灰度传感器4相对应的 色条上，接收器10接收到反射的红外光线后输出信号给微处理器，每组数字字轮包括至少 三个字轮单元5,每个字轮单元5的左侧为数字显示区，依次显示0?9中的一个阿拉伯数 字，所有的字轮单元5上的数字由右向左为十进制关系，每个字轮单元5的右侧为灰度色条 6,灰度色条6从头到尾平均分成10个区域，第一个区域为最浅灰度，最后一个区域为最深 灰度，每个区域与字轮单元5上0?9中的一个阿拉伯数字相对应，最左侧字轮单元5的外 侧设置有单色的最浅灰度校正色条7,最右侧字轮单元5的外侧设置有单色的最深灰度校 正色条8,最浅灰度校正色条7、最深灰度校正色条8和每个灰度色条6的上方都设置有一 个灰度传感器4,所有的灰度传感器4在固定轴3上方并排设置，最浅灰度校正色条7上的 颜色为黄色或白色，优选为白色，最深灰度校正色条8上的颜色为黑色。
[0016] 本发明在具体检测时：灰度传感器4的发射器9发出的红外光线照射到与之对应 的灰度色条6上，接收器10接收到反射光线，由于灰度色条6分成10个区域，每个区域的灰 度不同，因此接收器10接收到的光线会随字轮单元的不同位置而有强弱的变化。相应的， 接收器10的输出电压信号通过图像采集电路也会有相应的高低变化，当灰度深时，由于反 射光线弱，与之对应的输出电压低。当灰度浅时，由于反射光线强，与之对应的输出电压高。 微处理器接收到电压信号后对该电压信号进行测量并得到具体的电压值u ，通过检测最 浅灰度校正色条7、最深灰度校正色条8的图像输出电压得到两个极值电压，微处理器利用 灰度色条6的图像输出电压与两个极值图像电压之间的比例关系即可计算得到当前灰 度传感器4所处的字轮单元5上显示在字轮显示窗口 2处的位置。
[0017] 微处理器按照下面的方式计算字轮单元的实际位置：
[0018] 首先，微处理器测量最浅灰度校正色条7、最深灰度校正色条8的图像输出电压分 别为U? s= 4. 0V、Uis= 1. 0V，然后，微处理器检测到USIJ= 2. 0V，则字轮单元5当前显示 在字轮显示窗口 2处的位置为：
[0019] 位直=(U当前~U最深）/ (U最浅-U最深）*10
[0020] = (2. 0-1. 0)/(4. 0-1. 0)*10
[0021] =1/3*10
[0022] ?3. 3,大概在刻度3. 3位置，也就是说位于数字3和4之间，更靠近3的位置。
[0023] 这种非接触检测方式，对原表没有任何计量精度的影响，同时可以避免有些计量 装置因为采用接触式测量所存在的触点失效等潜在隐患，并可以实现比其它款数字计量装 置更高精确度的计量。
【权利要求】
1. 基于图像判别的1C卡水表计量装置，包括表壳（1)，表壳（1)上设置有字轮显示窗 口（2)，表壳（1)内设置有计数装置，计数装置包括固定轴（3)、一组数字字轮，固定轴（3) 与表壳（1)固定连接，数字字轮套装在固定轴（3)上并与固定轴（3)形成转动配合，其特征 在于：在表壳（1)内增设图像识别系统，图像识别系统包括微处理器、多个灰度传感器（4)， 灰度传感器（4)都与微处理器连接，每组数字字轮包括至少三个字轮单元（5)，每个字轮单 元（5)的左侧为数字显示区，依次显示0?9中的一个阿拉伯数字，所有的字轮单元（5)上 的数字由右向左为十进制关系，每个字轮单元（5)的右侧为灰度色条￠)，最左侧字轮单元 (5)的外侧设置有单色的最浅灰度校正色条（7)，最右侧字轮单元（5)的外侧设置有单色的 最深灰度校正色条（8)，最浅灰度校正色条（7)、最深灰度校正色条（8)和每个灰度色条（6) 的上方都设置有一个灰度传感器（4)，所有的灰度传感器（4)在固定轴（3)上方并排设置。
2. 根据权利要求1所述的基于图像判别的1C卡水表计量装置，其特征在于：所述的灰 度传感器（4)上设置有发射器（9)和接收器（10)，发射器（9)发射的红外光线照射到与灰 度传感器（4)相对应的色条上，接收器（10)接收到反射的红外光线后输出信号给微处理 器。
3. 根据权利要求1所述的基于图像判别的1C卡水表计量装置，其特征在于：所述的灰 度色条（6)上从头到尾的颜色由最浅灰度渐变到最深灰度。
4. 根据权利要求3所述的基于图像判别的1C卡水表计量装置，其特征在于：所述的灰 度色条（6)从头到尾平均分成10个区域，第一个区域为最浅灰度，最后一个区域为最深灰 度，每个区域与字轮单元（5)上0?9中的一个阿拉伯数字相对应。
5. 根据权利要求4所述的基于图像判别的1C卡水表计量装置，其特征在于：所述的字 轮显示窗口（2)与灰度传感器（4)之间的夹角为90°，字轮显示窗口（2)显示的数字与灰 度传感器（4)正下方色条对应的数字之间的差值为1?3。
6. 根据权利要求1所述的基于图像判别的1C卡水表计量装置，其特征在于：所述的最 浅灰度校正色条（7)上的颜色为黄色或白色，最深灰度校正色条（8)上的颜色为黑色。
【文档编号】G07F15/06GK104157078SQ201410386656
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月7日 优先权日:2014年8月7日
【发明者】谷同会, 王玉坤, 付力峰, 赵勇 申请人:河北省水利科学研究院