一种摄像识别字轮读数的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及检测技术领域，尤其涉及一种摄像识别字轮读数的装置。
【背景技术】
[0002]随着技术的进步，采用电子化实现三表(水表、电表、燃气表)的自动抄读是必然趋势，可以有效节省人力成本，降低工作量，避免挨家挨户敲门抄表的窘境，并且可以杜绝漏抄误抄的问题。目前使用的水表，燃气表并不是电子式的，大部分燃气表也没有通信接口，实现远程抄读有很多困难。目前实际可用的抄表技术都满足不了发展要求。
[0003]目前的字轮表读数技术大致有如下几种，但都有其弊端和不足:(1)干簧管或类似方案。通过在字轮上放置强磁铁，然后在表外面放一个干簧管类似的检测装置，字轮每转一圈干簧管吸合一次，从而通过吸合次数累计字轮的圈数。但这种方案有致命的弱点，很容易受外界磁场的影响，并且该检测装置要一直供电，这对于水表，燃气表这样不带电源的系统几乎不可用。此方案基本被市场抛弃。(2)基于磁技术的方案。类似于第1个方案，只是检测更为复杂，可在很大程度上避免外部磁干扰，必须通过单片机来识别。此方案成本高，需要配电池，若电池无效后数据错误，未推广开。(3)基于光电管对射方案。此方案是在字轮上设计好几个通孔，然后在字轮一侧放置发光管，一侧放置光敏管，发光管发光后，通过读取光敏管的状态，即可知道字轮的旋转角度，从而识别出读数。此方案成本低，但需要对表进行改造，对已存在的水表不能为力。(4)摄像头读取字轮图像。目前还停留在获取字轮图像，不能对数字进行有效识别。另外，现有图像获取装置太厚太大，没有给留观察窗，不利于安装使用，此方案极少被采用。
【实用新型内容】
[0004]为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种摄像识别字轮读数的装置，以便更好地针对机械表字轮数字读取。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下。
[0006]—种摄像识别字轮读数的装置，包括外壳，其特征在于:所述外壳内部设置有电子仓和电池仓，所述电池仓设置在电子仓一侧位置；所述电子仓内部设置有反光棱镜，所述反光棱镜设置在电子仓底部，所述反光棱镜的右侧设置有CMOS摄像头，所述CMOS摄像头右侧设置有电路板；所述CMOS摄像头的左右两侧均设有补光灯；所述电子仓顶部设置有透明窗，透明窗上部设有视窗外盖，视窗外盖一侧设置有弹簧装置保证无外力作用时外盖关闭。
[0007]进一步地，电路板中设置有单片机模块，单片机模块上连接有通信模块，CMOS摄像头模块、红外补光灯也分别与单片机电连接，电池仓中的电池模块与单片机电连接，为整个系统供电，外壳分为两个舱室，一个为电池仓，一个为电子仓。
[0008]进一步地，CMOS摄像头包括CMOS摄像头芯片和镜头；CM0S摄像头芯片采用CSP封装，具有30万像素的清晰度。镜头为短焦距的镜头，可在20mm之内将字轮影像聚焦到CMOS摄像头芯片上，从而控制外壳外形尺寸在25mm之内。镜头采用固定焦距，生产时将焦距设置固定好。CMOS摄像头芯片采用同步总线将图线的灰度数据传输给单片机。
[0009]进一步地，反光棱镜为等腰直角棱镜，斜面与腰面成45度夹角，将字码盘影像成像在CMOS摄像头正前方。反光棱镜采用有机玻璃材质，字码盘字轮发射出来从一个腰面进入棱镜的光会在斜面处发生全反射，从另一个腰面垂直射出。利用棱镜也缩短了字码盘7和镜头之间的距离，加之采用反光棱镜将光学角度旋转了 90度，配合短焦距的CMOS摄像头，故本装置外壳尺寸控制到25mm。
[0010]进一步地，外壳由上下两部分构成，两部分可采用超声波焊接，保证密封防水。也可在两者之间加橡胶垫，采用螺丝固定两部分。外壳采用半圆形造型(水表)，长方体(燃气表)，可以很方便的用强力胶或双面胶粘在表具外表面。下壳有与字码盘7相对应的长方形通明窗口，窗口上方放置棱镜；上壳在与字码盘7对应处有长方形的人工通明观察窗口，用户可通过该窗口读取字轮读数。除上下透明视窗外，外壳其他部分采用磨砂工艺或喷涂工艺，保证不透光，减少环境光对摄像头拍照效果的影响。另外，在人工观察窗上设置有视窗外盖，并配有弹簧，在无外力作用时该视窗外盖关闭，避免环境光从人工观察视窗进入壳内。外壳分为两个仓室。一个用于放电池，电池仓有可拆卸外盖，可以方便的打开更换电池；另一个放置摄像头和电子装置，该仓室严格密封。在采用MBUS通信时，电池仓不放电池；当采用无线通信时，电池仓的电池为系统供电。
[0011]单片机为32位处理器，内置FLASH和RAM，降低成本和体积。具有快速的处理能力，能接受CMOS摄像头模块传输过来的大量数据并储存处理。单片机通过检测摄像头的帧同步信号，从而识别一帧的开始。并通过同步时钟信号正确捕获每个像素的灰度数据。单片机上电后通过摄像头芯片的配置接口对其进行配置，打开补光灯，并捕获图像信息。通过对图像的形态特征辨识，从而将图像转换为数字信号。
[0012]该实用新型的有益效果在于:本实用新型摄像识别字轮读数的装置，设置了反光棱镜，从外形上将装置做的很薄，并且留用观察窗，不影响人工读数。该装置可直接粘贴固定在原有水表、燃气表上。采用CMOS摄像头模块获取每个字轮的图像，然后通过单片机来实现图像到数字的转换，很方便的实现原有机械表的读数抄读。
【附图说明】
[0013]图1、本实用新型实施例中的装置平视竖贴面结构示意图。
[0014]图2、本实用新型实施例装置的俯视横切面结构示意图。
[0015]图3、本实用新型实施例装置的功能框图。
[0016]图中标记说明:1、透明窗；2、电路板；3、CMOS摄像头；4、补光灯；5、电池仓；6、机械表；7、字码盘；8、反光棱镜；9、电子仓；10、视窗外盖。
【具体实施方式】