一种智能读数系统、读数方法及电子秤与流程

本发明涉及一种智能读数系统，属于人工智能领域，更具体的，属于计算机图像分析和数据处理领域。

背景技术：

在捕捞，加工和运输海鲜期间，称重是该行业的重要组成部分。但是，传统的海鲜称重为7段led数字读数电子秤。在捕捞海产品期间，传统的电子秤容易所造成读写错误。糟糕的天气是造成这种错误的原因之一。例如，有时，当秤的显示屏反光或背光时，人们无法清楚地从秤上读取信息。有时，人们需要通过喊叫的方式传达当前秤的读数，但在多风或大风的天气下，其他人未必能够挺的清楚。另外，在海产品的打包装箱期间，步骤繁琐，例如，当渔夫完成对海产品的加工后，需要称重每只海产品。通常的做法是渔夫会使用肉眼识别秤屏上的读数并用纸和笔完成记录工作。当渔夫将海产品卖给中间人时，中间商需要再次执行相同的步骤。

在海产品的装箱期间，中间商需要以海产品重量的不同将海产品分成不同的种类。中间商需要再次称重并记录每只海产品的重量。不使用先前渔夫记录数据的原因为在储存过程中海产品有可能会失去一部分重量。分类结束后，中间商需要将分类好的海产品装到与其相对应的箱子中去。每个箱子在运输前都要达到一定的重量。在执行此步骤时，人们需要在往箱子中添加海产品的同时紧盯秤屏直到箱子达到所需的重量。当海产品运送到目的地后，目的地需要对海产品进行再次称重。每次人们使用传统方式称重并记录重量时，即肉眼阅读和纸笔记录，都是容易出错且很耗费人力的。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种智能读取系统。

为解决上述技术问题，本发明提供一种智能读取系统，包括图像捕获模块、图像处理模块、数据处理模块、存储模块、运算/显示设备、远程接口模块和网络架构，所述图像捕获模块用于捕获图像或视频信息发送给图像处理模块，图像处理模块接收到图像捕获模块发送的图片或视频信息后，识别图片或视频中出现的数字并创建时间-重量变量关系式在存储模块内保存，然后发送给数据处理模块，所述数据处理模块对变量信息进行分析和判断、并进行标记，然后发送给运算/显示设备进行显示；所述网络架构通过远程接口模块与数据处理模块进行通信；所述网络架构包括网络系统和网络，所述网络系统通过网络分别与远程接口模块、客户端设备和第三方服务器相连，所述网络系统包括数据库服务器和应用服务器，所述数据库服务器分别与应用服务器和数据库相连，所述应用服务器分别通过应用程序结构服务器或网络服务器与网络通信；所述第三方服务器上运行有第三方应用程序。

进一步，所述图像捕获模块集成在图像捕获设备上，所述图像捕获设备为相机、ip相机、手机、台式计算机、笔记本电脑、便携式数字助理、智能手机、平板电脑、超级本、上网本、处理器系统、基于微处理器或可编程的消费类电子产品或游戏机。

进一步，所述运算/显示设备为手机、台式计算机、笔记本电脑、便携式数字助理、智能手机、平板电脑、超级本、上网本、处理器系统、基于微处理器或可编程的消费类电子产品、游戏机、机顶盒、或用户用来访问的联网系统。

进一步，所述存储模块集成在存储设备上，所述存储设备为u盘、sim卡、微型sd卡、磁盘、硬盘驱动器、移动电话、台式计算机、笔记本电脑、便携式数字助理、智能手机、平板电脑、超级本、上网本、处理器系统、基于微处理器或可编程的消费电子产品、或游戏机。

进一步，所述应用服务器上集成有发布系统或支付系统，所述发布系统或支付系统通过网络系统与用户进行交互。

本发明还提供一种智能读数系统的读数方法，包括如下步骤：

步骤一，图像捕获模块捕获图像或视频信息发送给图像处理模块；

步骤二，图像处理模块通过网络或数据线的形式从图像捕获模块获取数据，并利用具有数字识别功能的神经网络识别图片中的重量数值，并创建时间-重量变量关系式在存储模块保存，同时发送给数据处理模块；

步骤三，数据处理模块通过网络或数据线的形式从图像处理模块获取时间-重量变量关系式，对关系式进行分析和判断，以时间作为自变量，重量作为因变量，当在某一时间段内重量变量变动幅度大于或等于2s或重量变量大于或等于实际读数的10%时，标记该时间段内的重量变量为“不合格”，当某一时间段内重量变量的变动幅度小于2s或重量变量小于实际读数的10%时，标记该时间段的重量变量标记为“良好”；

步骤四，在运算/显示模块上显示数据处理模块处理后的数据或图表。

进一步，步骤二中，当图像处理模块从图片信息上获取不到信息，则该图片被删除或被忽略；当图片信息显示除了数字信息外，还显示时间、日期或温度信息时，则神经网络识别数字中面积最大的一组数据；当捕获的图片信息不清晰时，则神经网络根据所捕捉到的图片找出对应被读屏幕读数的数字。

本发明还提供了一种包含上述读数系统的电子秤。

本发明所达到的有益技术效果：本发明提供的一种智能读数系统，该系统通过计算机视觉和图像分析读取称屏上的数据，并以电子方式记录、处理和传输数据；该系统解决了人工读取耗时和写入错误的弊端，并通过使用集成了该智能读数系统的电子秤，节省了人工处理的时间，并且提高了关联数据的准确性；此外，智能读数统将识别到的秤屏读数，经过分析和组织将汇总的结果提供给了用户，减少了用户读取和记录数据的额外步骤，有效的提高了其工作效率。

附图说明

图1为本发明组成框图；

图2为本发明之网络架构组成框图；

图3为本发明之数据处理模块分析数据的结果显示图谱；

图4为本发明之数据处理模块分析数据的结果显示表格；

图5为本发明之数据处理模块分析数据的结果显示变量修改表格；

图6-图14为本发明之硬件设备和软件模块不同形式的组成框图；

图15为传统的称重场景示意图；

图16为本发明应用实施例的场景示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

下面结合附图和实施例对本发明专利进一步说明。

如图1-2所示，本发明提供一种智能读取系统，包括图像捕获模块、图像处理模块、数据处理模块、存储模块、运算/显示设备、远程接口模块和网络架构，所述图像捕获模块用于捕获图像或视频信息发送给图像处理模块，图像处理模块接收到图像捕获模块发送的图片或视频信息后，识别图片或视频中出现的数字并创建时间-重量变量关系式在存储模块内保存，然后发送给数据处理模块，所述数据处理模块对变量信息进行分析和判断、并进行标记，然后发送给运算/显示设备进行显示；所述网络架构通过远程接口模块与数据处理模块进行通信；

所述图像捕获模块集成在图像捕获设备上，图像捕获设备可以包括但不限于：相机、ip相机、手机、台式计算机、笔记本电脑、便携式数字助理、智能手机、平板电脑、超级本、上网本、处理器系统、基于微处理器或可编程的消费类电子产品或游戏机，或用户可以用来捕获图像并对其进行数字处理的任何其他设备。在一些应用场景中，图像捕获设备可以包括用于显示信息的模块。例如，用户界面等显示方式。作为一个优选的技术方案，图像捕获设备可以包括以执行某些特定计算机视觉算法的cpu或gpu。作为一个优选的技术方案，图像捕获设备可以是用户可以用来访问联网系统的任何其他通信设备。例如，上述计算机视觉算法可以是训练用于图像识别的神经网络。

所述运算/显示设备包括但不限于手机、台式计算机、笔记本电脑、便携式数字助理、智能手机、平板电脑、超级本、上网本、处理器系统、基于微处理器或可编程的消费类电子产品、游戏机、机顶盒、或用户用来访问的联网系统、或执行某些特定计算机视觉算法且可能包含或可能不包含显示器的任何其他通信设备。作为一个实施例，运算/显示设备可以包括显示信息的模块，例如，用户界面等。作为一个实施例，运算/显示设备可以包括触摸屏，加速计，陀螺仪，照相机，麦克风，全球定位系统（gps）设备等中的一个或多个。还可以是用于执行联网系统内涉及数字交易的用户设备。作为一个实施例，网络系统是一个网络交易平台，其功能为响应对产品列表的请求，发布市场上可用产品的项目列表，并管理这些市场交易的记录。例如，上述计算机视觉算法可以是训练用于图像识别的神经网络。

所述存储模块集成在存储设备上，所述存储设备包括但不限于：u盘、sim卡、微型sd卡、磁盘、硬盘驱动器、移动电话、台式计算机、笔记本电脑、便携式数字助理、智能手机、平板电脑、超级本、上网本、处理器系统、基于微处理器或可编程的消费电子产品、或游戏机、或用户可以用来存储电子数据的任何其他设备。

本发明的硬件设备和软件模块可以通过不同的形式和方法进行组合，每种组合将会使用户在应用时采取不同的方法。

如图6所示，图像捕获模块集成在图像捕获设备中，图像处理模块、数据处理模块、以及存储模块集成在运算/显示设备中，远程接口模块集成在云中。这种情况下，图像捕获设备通过数据连接线向运算/显示设备传输数据，运算/显示设备通过网络向云传输数据。

如图7所示，图像捕获模块和图像处理模块集成在图像捕获设备中，数据处理模块以及存储模块集成在运算/显示设备中，远程接口模块集成在云中。这种情况下，图像捕获设备通过数据连接线向运算/显示设备传输数据，运算/显示设备通过网络向云传输数据。

如图8所示，图像捕获模块集成在图像捕获设备中，图像处理模块集成在云中，数据处理模块以及存储模块集成在运算/显示设备托中，远程接口模块集成在云中。这种情况下，照相机3是具有可对互联网进行访问的并且经由互联网将数据发送到云的互联网协议相机，云通过网络与运算/显示设备进行交互。

如图9所示，图像捕获模块集成在图像捕获设备中，图像处理模块、数据处理模块以及远程接口模块集成在运算/显示设备中，存储模块集成在存储设备中。这种情况下，存储设备可以是个u盘，图像捕获设备通过数据连接线向运算/显示设备传输数据，运算/显示设备通过usb适配器向存储设备传输数据，并且运算/显示设备具有对网络的可访问性，允许用户经由网络与远程接口模块进行通信。

参阅图10，图像捕获模块、图像处理模块、数据处理模块以及存储模块集成在运算/显示设备中，远程接口模块集成在云中，这种情况下，运算/显示设备通过网络向云传输数据。

参阅图11，图像捕获模块、图像处理模块、数据处理模块集成在运算/显示设备中，存储模块和远程接口模块集成在云中，这时，运算/显示设备通过网络向云传输数据。

参阅图12，图像捕获模块和图像处理模块集成在运算/显示设备中，数据处理模块、存储模块和远程接口模块集成在云中，此时，运算/显示设备通过网络向云传输数据。

参阅图13，图像捕获模块集成在图像捕获设备中，图像处理模块、数据处理模块以及存储模块和远程接口模块集成在云中，这种情况下，图像捕获设备通过网络向云传输数据。

参阅图14，图像捕获模块和图像处理模块集成在图像捕获设备中，数据处理模块以及存储模块和远程接口模块集成在云中，此时，图像捕获设备通过网络向云传输数据。

所述网络架构包括网络系统和网络，所述网络系统通过网络分别与远程接口模块、客户端设备和第三方服务器相连。所述网络系统包括数据库服务器和应用服务器，所述数据库服务器分别与应用服务器和数据库相连，所述应用服务器分别通过应用程序结构服务器或网络服务器与网络通信；所述第三方服务器上运行有第三方应用程序。所述应用服务器上集成有发布系统或支付系统，所述发布系统或支付系统通过网络系统与用户进行交互。

作为一个实施例，网络系统形成了以网络为基础的电子商务平台或支付系统，通过网络，例如互联网或广域网（wan）为一个或多个客户端设备提供了服务器端功能。如图1所示，客户端设备为网络客户端以及客户端应用。

客户端设备包括但不限于手机，台式计算机，笔记本电脑，便携式数字助理（pda），智能手机，平板电脑，超极本，上网本，多处理器系统，基于微处理器的或可编程的消费类电子产品，游戏机，机顶盒，或用户可用来访问网络系统的任何其他通信设备。作为优先的技术方案，客户端设备可以包括显示信息的模块，例如，用户界面等。作为优先的技术方案，客户端设备可以包括触摸屏，加速度计，陀螺仪，照相机，麦克风，全球定位系统（gps）设备等中的一个或多个。

用户可以是与客户端设备或本发明进行交互的人，机器或其他事物。作为一个技术方案，用户不是网络架构的一部分，但是可以经由客户端设备或其他手段与网络架构进行交互。作为一个实施例，网络的一个或多个部分可以是自组织网络，内部网，外部网，虚拟专用网（vpn），局域网（lan），无线局域网（wlan），广域网（wan），无线wan（wwan），城域网（man），互联网的一部分，公共交换电话网（pstn）的一部分，蜂窝电话网络，无线网络，wifi网络，wimax网络，其他类型的网络，或两个或多个此类网络的组合。作为一个实施例，用户向客户端设备提供输入（例如，触摸屏输入或字母数字输入）。并将输入经由网络传送到网络系统。在这种情况下，网络系统，响应于从用户接收到的输入，经网络将信息传达给客户端设备，以呈现给用户。以这种方式，用户可以使用客户端设备与网络系统进行交互。

应用程序接口（api）服务器和网络服务器耦合到一个或多个应用程序服务器，并分别向它们提供程序接口和web接口。应用服务器可以托管一个或多个发布系统和支付系统，它们中的每一个可以包括一个或多个模块或应用，这些模块或应用可以通过硬件，软件，固件或其任意组合实现。该应用服务器又被示为耦合到一个或多个数据库服务器，该数据库服务器促进对一个或多个信息存储库或数据库的访问。作为一个实施例，数据库是存储设备，该存储设备存储要发布到发布系统的信息（例如，出版物或列表）。作为一个实施例，数据库还可以存储数字项目信息。

第三方应用程序在第三方服务器上运行，通过api服务器提供的编程接口对网络系统进行编程访问。例如，第三方应用程序，利用从联网系统检索的信息，支持第三方托管的网站上的一项或多项功能。第三方网站，例如，提供由联网系统的相关应用支持的一个或多个销售，市场或支付功能。

发布系统可以向访问网络系统的用户，提供许多发布功能和服务。支付系统可以类似地提供许多功能以执行或促进支付和交易。作为一个实施例，发布系统和支付系统同时构成了网络系统的一部分，但是应当理解，在其他应用场景中，发布系统和支付系统可以形成支付服务的一部分，但该支付服务与网络系统是分开的并且是不同的。

本发明并不局限于上述基于客户端服务器的网络架构，本发明同样适用于分布式或点对点的体系结构系统。例如，发布系统，支付系统和本发明提供的智能读取系统也可以被实现为独立的软件程序，其不一定具有联网能力。

网络客户端可以通过网络服务器支持的网络界面访问各种发布和支付系统和。类似地，本发明提供的智能读数系统可以经由编程客户端与网络系统通信。程序化客户端通过api服务器提供的程序化接口访问发布系统和支付系统提供的各种服务和功能。

另外，本发明还提供一种智能读数系统的读数方法，包括如下步骤：

步骤一，图像捕获模块捕获图像或视频信息发送给图像处理模块；

步骤二，图像处理模块通过网络或数据线的形式从图像捕获模块获取数据，并利用具有数字识别功能的神经网络识别图片中的重量数值，并创建时间-重量变量关系式在存储模块保存，同时发送给数据处理模块；

当图像处理模块从图片信息上获取不到信息，则该图片被删除或被忽略；当图片信息显示除了数字信息外，还显示时间、日期或温度信息时，则神经网络识别数字中面积最大的一组数据；当捕获的图片信息不清晰时，则神经网络根据所捕捉到的图片找出对应被读屏幕读数的数字；

步骤三，数据处理模块通过网络或数据线的形式从图像处理模块获取时间-重量变量关系式，对关系式进行分析和判断，以时间作为自变量，重量作为因变量，当在某一时间段内重量变量变动幅度大于或等于2s或重量变量大于或等于实际读数的10%时，标记该时间段内的重量变量为“不合格”，当某一时间段内重量变量的变动幅度小于2s或重量变量小于实际读数的10%时，标记该时间段的重量变量标记为“良好”；

步骤四，在运算/显示模块上显示数据处理模块处理后的数据或图表。

作为本发明的一个实施例：在一个应用智能读数系统的工作场所中，工人刚把海产品放在秤上，而海产品的重量为2.11磅，对于绝大多数的秤来说，并不会立即显示2.11磅，而是在2秒内首先显示一些中间值（例如，显示1.51磅，1.98磅，2.09磅），最后稳定在2.11磅。这种情况下，数据处理模块将会把稳定值2.11磅标记为“良好”，把中间值（例如1.51磅，1.98磅，2.09磅）标记为“不合格”，并把标记为“不合格”的变量删除或忽略；当出现部分变量包含非常相似的时间戳，但是这组变量中的部分变量所存储的数据与这组变量中其余变量所存储的数据截然不同时，意味着在此期间内有外部因素干扰了秤的作业。例如，有人意外对秤盘施加压力，也有可能是气候因素导致这种情况的发生，例如雨滴和风吹，当这种情况发生时，数据处理模块将会分析这些变量，辨别这些变量中由上述意外所产生的变量，并把这些变量标记为“不合格”，然后数据处理模块会提供一个如图3所示的图表，以显示在运算/显示设备上，图表中以时间为自变量，货物的重量为因变量，或者提供一个如图4所示的图表，图表中通过货物的id，货物称重的时间，货物的重量来体现数据的变化，用户根据图表，可以调整和修改结果。根据需要，用户可以将图4的第二行命名为“海产品”，并添加注释“放入第一储藏室”，用户也可以将自己认为的错误数据删除，还可以将当前的度量单位切换为任何其他度量单位，例如，用户可以将“磅”切换为“千克”，如图5所示。另外，当出现因为秤盘生锈或秤盘设置不正确而导致的没有重物但也不显示重量为0的情况下，数据处理模块将会分析所有变量，找出这个即便秤上没有重物但显示不为0的错误读数，然后通过确认这个错误读数来纠正其他读数。例如，如果秤上没有物品时秤的读数保持在1磅，然后工人将货物放在秤上，秤显示屏显示当前货物的重量为17磅。这时，数据处理模块会从秤上有17磅货物时的读数中减去1磅的错误读数，以提供16磅的正确结果。该系统操作简单方便，智能准确，客户可以根据自己的需求修改调整数据并将其保存，节省了用户的时间和人力。

另外，本发明还提供了一种采用上述智能读数系统的电子秤，作为本发明的一个实施例：将智能读数系统应用于渔业行业，目前渔业行业使用的秤均为7段led数字读数电子秤，在不更换电子秤的前提下，通过加载智能读数系统的硬件设备，并利用支撑部件将加载了智能读数系统的硬件设备安装在led数字读数电子秤上，实时、准确读取电子秤数值，并通过远程接口将数值提供给第三方，第三方利用从网络系统检索的信息，向其用户提供一个或多个销售、市场或支付功能，第三方及其用户不必再进行重复的称重过程，只需从网络系统的数据库中摘取自己所需要的的数据即可，不仅节省了人力和时间，还可以直接实现在线的销售和支付，促进了海鲜的快速交易，降低了海鲜的保存和保鲜的费用，有效的促进了渔业的快速发展，为渔民带来了经济效益。

作为本发明的一个应用实施例：智能读数系统被放置到了一个码头或渔船上，渔民一正在使用一个秤对放有鱼的篮子进行称重。如图15所示，传统的称重方式是渔民将放有鱼的篮子放置在秤上，用肉眼去读秤屏的读数，然后通过喊叫的方式向渔民二通报秤的读数。然后，渔民二用纸和笔记录当前秤的读数。如果秤屏处于反光或背光的状态，则渔民一可能看不清秤屏读数，如果在刮风的天气下，渔民二可能无法听清渔民一通报的读数。所以，这种情况下，如果渔民还使用原始的方式对放有鱼的篮子进行称重，则是很容易出错并且非常耗费人力的。但是，如果智能读数系统处于激活状态，则只需要渔民一将放有鱼的篮子放在秤上，智能读数系统将完成其余的工作，而且将会更加的准确和高效。

如图16所示，将本发明提供的智能读数系统与第三方服务或第三方应用程序的协同作业，第三方服务是管理所有传送带和拨杆的系统。当智能读数系统被放置在了一个自动化的海产品分拣与装箱车间，此车间首先需要将海产品按重量的不同分成四类，然后将这四类海产品分别装箱，装海产品的箱子在发货前也需要达到特定的重量。传送带持续将海产品送到电子秤上，然后，电子秤将会对每只海产品称重并将其重量显示在秤屏上，之后，智能读数系统a将分析秤屏读数，并将秤屏读数发送给第三方服务，第三方服务控制传送带将海产品传送到传送带上。根据智能读数系统的读数，第三方服务控制拨杆，将海产品分为四个不同的位置，海产品将从传送带掉落到框子里。智能读数系统b和智能读数系统c~e将持续跟踪秤屏读数并将秤屏读数发送给第三方服务。当海产品框达到所需的重量时，第三方服务会提醒工人将当前的海产品框搬到另一个地方，并在秤上更换新的空海产品框。整个流程操作简单，节省人力、物力和时间。

以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。