(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、環境変化に関わらず計測精度の高い遠隔メータ読取コンピュータ、その方法及びシステムを提供することを目的とする。他の目的は、カメラの位置ズレ等に対応でき、計量メータの識別にかかる手間や管理が容易であって管理Noの書き込みミス等が生じない遠隔メータ読取コンピュータ、その方法及びシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
第1の特徴に係る発明は、計量メータを撮影した画像を取得する取得手段と、前記取得した画像中の前記計量メータの中心の指定を、ユーザの入力による指定又は、画像解析により決定するメータ中心決定手段と、前記計量メータの針を認識し、針が指し示す数値を認識する数値認識手段と、
前記計量メータは、表面に前記計量メータが物理的な位置のずれを調整するための位置指定マーカを備え、前記メータ中心決定手段は、前記位置指定マーカの位置と、前記決定された計量メータの中心の位置との相対的な位置関係により、前記メータ中心の位置ずれを補正し、前記位置指定マーカは、前記計量メータを識別する識別コードが印刷されている遠隔メータ読取コンピュータを提供する。
【0009】
第1の特徴に係る発明によれば、計量メータを撮影した画像を取得する取得手段と、前記取得した画像中の前記計量メータの中心の指定を、ユーザの入力による指定又は、画像解析により決定するメータ中心決定手段と、前記計量メータの針を認識し、針が指し示す数値を認識する数値認識手段と、
前記計量メータは、表面に前記計量メータが物理的な位置のずれを調整するための位置指定マーカを備え、前記メータ中心決定手段は、前記位置指定マーカの位置と、前記決定された計量メータの中心の位置との相対的な位置関係により、前記メータ中心の位置ずれを補正し、前記位置指定マーカは、前記計量メータを識別する識別コードが印刷されていることで、環境変化等に関わらず高い計測精度が得られる。
【0011】
第
1の特徴に係る発明によれば、前記計量メータは、表面に前記計量メータが物理的な位置のずれを調整するための位置指定マーカを備え、前記位置指定マーカの位置と、前記決定された計量メータの中心の位置との相対的な位置関係により、前記メータ中心の位置ずれを補正するため、カメラの位置ズレ等に対応して精度の高い計測が可能となる。
【0013】
第
1の特徴に係る発明によれば、前記位置指定マーカは、前記計量メータを識別する識別コードが印刷されているため、計量メータの識別にかかる手間や管理が容易となり、管理Noの書き込みミス等の発生を防止することができる。
【0014】
第
2の特徴に係る発明は、計量メータを撮影した画像を取得するステップと、前記取得した画像中の前記計量メータの中心の指定を、ユーザの入力による指定又は、画像解析により決定するステップと、前記計量メータの針を認識し、針が指し示す数値を認識するステップと、
を備え、前記計量メータは、表面に前記計量メータが物理的な位置のずれを調整するための位置指定マーカを備え、前記位置指定マーカは、前記計量メータを識別する識別コードが印刷されており、更に、前記位置指定マーカの位置と、前記決定された計量メータの中心の位置との相対的な位置関係により、前記メータ中心の位置ずれを補正するステップと、を備える遠隔メータ読取方法を提供する。
【0016】
第
3の特徴に係る発明は、コンピュータに、計量メータを撮影した画像を取得するステップと、前記取得した画像中の前記計量メータの中心の指定を、ユーザの入力による指定又は、画像解析により決定するステップと、前記計量メータの針を認識し、針が指し示す数値を認識するステップと、
を実行させるためのプログラムであって、前記計量メータは、表面に前記計量メータが物理的な位置のずれを調整するための位置指定マーカを備え、前記位置指定マーカは、前記計量メータを識別する識別コードが印刷されており、更に、前記位置指定マーカの位置と、前記決定された計量メータの中心の位置との相対的な位置関係により、前記メータ中心の位置ずれを補正するステップと、を実行させるためのコンピュータで実行可能な遠隔メータ読取プログラムを提供する。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、計量メータを撮影した画像を取得し、前記取得した画像中の前記計量メータの中心の指定を、ユーザの入力による指定又は、画像解析により決定し、前記計量メータの針を認識し、針が指し示す数値を認識することで、環境変化等に関わらず、精度の高い計量が可能となる。
【0019】
また、本発明によれば、前記計量メータは、表面に前記計量メータが物理的な位置のずれを調整するための位置指定マーカを備え、前記位置指定マーカの位置と、前記決定された計量メータの中心の位置との相対的な位置関係により、前記メータ中心の位置ずれを補正することで、カメラの位置ズレ等に対応して精度の高い計測が可能となる。
【0020】
更に、本発明によれば、前記位置指定マーカは、前記計量メータを識別する識別コードが印刷されているため、計量メータの識別にかかる手間や管理が容易となり、管理Noの書き込みミス等の発生を防止することができる。
【発明を実施するための形態】
【0022】
本発明は、計量メータを撮影した画像を取得して、計量メータの中心を決定し、更に、計量メータの針を認識して、針が指し示す数値を認識することで、環境変化等に関わらず、精度の高い計量を行うものである。
【0023】
また、本発明は、前記計量メータは、表面に前記計量メータが物理的な位置のずれを調整するための位置指定マーカを備え、前記位置指定マーカの位置と、前記決定された計量メータの中心の位置との相対的な位置関係により、前記メータ中心の位置ずれを補正することで、カメラの位置ズレ等に対応して精度の高い計測を行うものである。
【0024】
更に、本発明は、前記位置指定マーカは、前記計量メータを識別する識別コードが印刷されており、計量メータの識別にかかる手間や管理が容易にし、管理Noの書き込みミス等の発生を防止するものである。以下、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
【0025】
<遠隔メータ読取システムの構成>・・・
図1は、本実施形態における遠隔メータ読取システム100のハードウェア構成及びソフトウェア構成を説明するためのブロック図である。
【0026】
遠隔メータ読取システム100は、遠隔メータ読取コンピュータ10と、点検対象の物理量を計量する計量メータ30と、計量メータの画像を撮影するカメラ40と、ユーザ端末50から構成される。
【0027】
計量メータ30は、点検対象の物理量を計量するもので、アナログ式の計量メータである。計量メータ30は、目盛りを指し示す針32と、表面に貼り付けられたQRコード34のシールを備えている。QRコード34は、カメラの位置ズレ補正のための機能と、計量メータ30を識別するための識別情報を備えている。なお、計量メータ30は、円形のメータや、半円形のメータ等が含まれる。また、メータの外形形状が四角形のものなどを含むようにしてもよい。
【0028】
カメラ40は、インターネット60を介して遠隔メータ読取コンピュータ10と通信するための通信部42と、撮影を行う撮影部44を備えている。撮影部44で撮影した計量メータ30の画像は、前記通信部42及びインターネット60を介して遠隔メータ読取コンピュータ10に送られる。
【0029】
ユーザ端末50は、インターネット60を介して遠隔メータ読取コンピュータ10と通信するための通信部52と、ユーザがメータ中心の指定を行うための入力部54と、遠隔メータ読取コンピュータ10から取得した画像やデータを出力する表示部56とを備える。
【0030】
入力部54の種類は、特に限定されない。入力部24として、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等が挙げられる。
【0031】
表示部56の種類は、特に限定されない。表示部24として、例えば、モニタ、タッチパネル等が挙げられる。
【0032】
次に、遠隔メータ読取コンピュータ10は、データを制御する制御部12と、他のシステムと通信を行う通信部20と、データを記憶する記憶部22と、ユーザからのメータ中心の指定の受け付け等を行う入力部50と、制御部12で制御したデータや画像を出力する表示部26とを備える。
【0033】
本実施形態では、遠隔メータ読取システム100は、ハードウェアとして、遠隔メータ読取コンピュータ10と、ユーザ端末50とから構成され、これらがインターネット60を介して通信可能となることで実現されているが、ユーザが、遠隔メータ読取コンピュータ10で直接メータ中心の決定の入力を行うことを妨げるものではない。また、ユーザが、遠隔メータ読取コンピュータ10の表示部によって、直接、撮影画像の表示を行うことを妨げるものではない。この場合、ユーザ端末50は、必要に応じて省略することが可能である。
【0034】
前記遠隔メータ読取コンピュータ10の制御部12は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Randam Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を備える。制御部12は、所定のプログラムを読み込み、画像取得手段14と、メータ中心決定手段16と、数値認識手段18とを実現する。
【0035】
画像取得手段14は、計量メータ30を撮影した画像を、カメラ40からインターネット60を介して取得するものである。取得した画像は、記憶部22に記憶される。
【0036】
メータ中心決定手段16は、取得した画像中の計量メータの中心の指定を、ユーザの入力による指定又は画像解析により決定するものである。ユーザの入力による指定は、ユーザ端末50の入力部54を利用したものであってもよいし、遠隔メータ読取コンピュータ10の入力部24を利用したものであってもよい。ユーザによる針中心の指示は、例えば、GUI(Graphical User Interface)の手法を用いて行われる。
【0037】
数値認識手段18は、前記取得した画像から計量メータの針を認識し、針が指し示す数値を認識するものである。このような針の認識は、例えば、画像解析により行われる。数値の認識は、例えば、撮影画像から針32の画像を抽出して、抽出された針32の画像に基づいて、上記決定されたメータ中心を回転中心とする針32の回転角度を検出し、針32が指し示す目盛り34の情報に基づいて、針32の回転角度を目盛り34の数値に変換することで行われる。
【0038】
通信部20は、インターネット60を介して、カメラ40やユーザ端末50と通信を行うためのものである。
【0039】
記憶部22は、データやファイルを記憶する装置であって、ハードディスクや半導体メモリ、記憶媒体、メモリカード等によるデータのストレージ部を備える。記憶部22は、画像取得手段14によって取得した画像や、QRコード34に付された識別情報とその識別情報に対応する計量メータ30の対応テーブル(図示せず)などを記憶するものである。むろん、他のデータ、例えば、カメラ40の位置ズレ等の物理的な位置ズレを補正するための計量メータ30の中心とQRコード34の中心の相対的な位置関係等を計量メータ30毎に記憶するようにしてもよい。
【0040】
入力部24の種類は、特に限定されない。入力部24として、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等が挙げられる。
【0041】
表示部26の種類は、特に限定されない。表示部24として、例えば、モニタ、タッチパネル等が挙げられる。
【0042】
<遠隔メータ読取処理1>・・・次に、本遠隔メータ読取システム100による遠隔メータ読取処理の一例について、
図2〜
図4を参照して説明する。
図2は、本実施形態の遠隔メータ読取処理の一例を示すフローチャートである。
図3及び
図4は、撮影画像の円検出の一例を示す説明図である。
【0043】
最初に、カメラ40は、撮影部44によって計量メータ30を撮影する。遠隔メータ読取コンピュータ10は、その撮影画像を、画像取得手段14によって取得する(ステップS10)。取得した画像は、記憶部22に記憶される。
【0044】
次に、メータ中心決定手段16は、ユーザの入力による指定又は、画像解析により、取得した画像中の計量メータの中心の指定を受け付けてメータ中心を決定する(ステップS12)。
【0045】
図3には、画像解析によるメータ中心の決定を行う場合の円検出の一例が示されている。
図3(A)に示すように、撮影画像中には、円形の計量メータ70と、針72と、数値を示す目盛り74が含まれている。これを、公知の画像解析による円検出の手法(例えば、ハフ(Hough)変換等)により計量メータ70の外形の円を検出する。
【0046】
次に、
図3(B)に示すように、計量メータ70が外接する四角形で画像をトリミングし、直線の交差点を計量メータ70の中心76として決定する。
【0047】
あるいは、ユーザがユーザ端末50の入力部54を用いて、表示部56に表示された撮影画像から、GUIなどの手法によって中心を決定してもよい。
図4(A)に示すように、表示された撮影画像において、2本の直交するラインの交点を計量メータ70の中心76に合わせて指定することで、計量メータ70の中心が決定される。なお、このようなユーザによる中心の指定は、遠隔メータ読取コンピュータ10の入力部24や表示部26を用いて行うようにしてもよい。
【0048】
ユーザによるメータ中心の指定は、例えば、例えば、光の当たり方で円がずれて画像解析による円検出では中心点がずれる場合や、円検出ができない場合、あるいは、計量メータ30が円形メータではなく円検出ができない場合に有効である。
【0049】
次に、数値認識手段18は、取得した計量メータ30の画像から、計量メータ30の針32を認識し、針32が指し示す数値を認識する(ステップS14)。針32の認識は、例えば、画像解析により行われる。数値の認識は、例えば、撮影画像から針32の画像を抽出して、抽出された針32の画像に基づいて、上記決定されたメータ中心を回転中心とする針32の回転角度を検出し、針32が指し示す目盛り34の情報に基づいて、針32の回転角度を目盛り34の数値に変換することで行われる。
【0050】
計量メータ30の針32の認識のアルゴリズムとしては、グレースケール明るさ自動調整、針の色により針画像のみ残す処理、二値化、針の特徴点検出などにより針32の検出を行い、針32の回転角度の判定、針32の指し示す数値の認識(メータの数値化)を行う。
【0051】
例えば、グレースケール明るさ自動調整を行うことにより、明るい又は暗い、反射の有無、影の有無や、屋内照明のON/OFF、屋外における天気の変化や日差しの角度変化、ゴミの付着や蜘蛛の巣の有無といったメータ表面の経年変化等に対応することができる。
【0052】
また、針の色により針画像のみ残す処理は、例えば、針の色が緑色であれば、緑色のみ残す画像処理である。二値化処理は、例えば、画像を白黒画像にする処理である。針の特徴点検出は、例えば、針32の形状に基づいて針32を検出するもので、針32本体の形状(太さやカーブなど)や、針32の先端の形状(矢印形状など)に基づいて針32を検出する。
【0053】
これらの針画像のみ残す処理によって得られた画像の一例が、
図4(B)に示されている。同図に示すように計量メータ70の画像は、計量メータ70の外形の円と、針72と計量メータ70の中心76のみが示されている。この画像から、針72の角度判定をし、画像処理前の元画像の目盛り74を参照して、針72が指し示す目盛り74を認識し、数値化を行う。
【0054】
以上のようにして得られた計量メータ72の指し示す数値は、例えば、インターネット60を介してユーザ端末50に送信され、表示部56に表示される。あるいは、遠隔メータ読取コンピュータ10の表示部26に表示するようにしてもよい。
【0055】
<遠隔メータ読取処理2>・・・次に、
図5及び
図6を参照しながら、本実施形態による遠隔メータ読取処理の他の例について説明する。本例は、カメラの位置ズレ等の物理的位置ズレがあっても、補正を行って精度の高い計測を可能とするものである。同時に、計量メータの識別を容易とするものである。
図5は、遠隔メータ読取処理の他の例を示すフローチャート、
図6は、本例におけるメータ検出の一例を示す説明図である。
【0056】
本例では、計量メータ30にQRコード34のシールが貼られている。QRコード34のシールを貼る位置は、QRコード34の中心が、計量メータ30の中心と重ならない位置とする。
【0057】
QRコード34には、当該QRコード34のシールが貼られた計量メータ30を識別するための管理Noが含まれている。また、QRコード34の中心と計量メータ30の中心の相対的位置関係が予め決定されており、前記管理Noと紐づけて記憶部22に記憶されている。
【0058】
最初に、カメラ40は、撮影部44によって計量メータ30を撮影する。遠隔メータ読取コンピュータ10は、その撮影画像を、画像取得手段14によって取得する(ステップS20)。取得した画像は、記憶部22に記憶される。
【0059】
次に、メータ中心決定手段16は、撮影した画像中の計量メータ70のQRコード80のシールの中心座標を計測する(ステップS22)。この中心座標の計測は、上述したように画像解析で行ってもよいし、ユーザによる指定を受け付けて決定してもよい。
【0060】
また、メータ中心決定手段16は、QRコード80を画像認識で読み取り(ステップS24)、計量メータ70の管理Noを読み取る。
【0061】
次に、メータ中心決定手段16は、QRコード80のシールの中心から針中心までの相対移動量により、計量メータ70の中心の位置ずれを補正する。具体的には、前記ステップS22で計測したQRコード80のシールの中心座標から、記憶部22に計量メータ30の管理Noごとに記憶されている計量メータ30の中心とQRコード34の中心との相対移動量を指示し、針中心とすることで、メータ中心の位置ズレを補正する。
【0062】
次に、数値認識手段18は、取得した計量メータ70の画像から、計量メータ70の針72を認識し、針72が指し示す数値を認識する(ステップS28)。このとき、前記ステップS26においてメータ中心の位置ずれ補正が行われている場合には、補正後のメータ中心に基づいて針72が指し示す数値を認識する。なお、針72の認識及び数値の認識は、上述した例と同様に行う。また、針の72の認識のアルゴリズムは、上述した例と同様である。
【0063】
以上のようにして得られた計量メータ70の指し示す数値(読取結果)と、計量メータ70の管理Noは、インターネット60を介してユーザ端末50に送信され(ステップS30)、表示部56に表示される。あるいは、遠隔メータ読取コンピュータ10の表示部26に表示するようにしてもよい。
【0064】
このように、計量メータ30に貼られたQRコード34のシールを位置指定マーカとして利用することで、カメラ30の位置ズレなどによるメータ画像位置ズレに対応することができる。なお、
図6(A)の例では、QRコード80のシールを位置指定マーカとして利用することとしたが、
図6(B)に示す例のように、計量メータ70に貼られた目印シール82を位置指定マーカとし、その中心82Aとメータ中心との相対的移動量から、カメラの位置ズレによる画像ズレを補正してもよい。
【0065】
本例のように、QRコード34に計量メータ30を識別するための管理Noを記憶することにより、個々のメータを識別するためにカメラのメモリに識別情報を記憶させることなく、QRコード34のシールをカメラ40に撮影させるだけで、計量メータ30の識別が可能となる。
【0066】
従来は、カメラ40の出荷時に、カメラ40のメモリに個々の計量メータ30を識別するための管理Noを書き込む必要があり手間がかかっていたが、本発明によれば管理Noの書き込みが不要となり、商品(カメラ40)の出荷工数がかかる、メモリへの管理Noの書き込みミスなどの発生の懸念、管理の煩雑さといった問題が解消される。
【0067】
<効果>・・・以上説明した実施形態によれば、計量メータ30を撮影した画像を取得し、前記取得した画像中の計量メータ70の中心76の指定を、ユーザの入力による指定又は、画像解析により決定し、前記計量メータ70の針72を認識し、針72が指し示す目盛り74の数値を認識することで、環境変化等に関わらず、精度の高い計量が可能となる。
【0068】
また、本実施形態によれば、前記計量メータ30は、表面に前記計量メータ30が物理的な位置のずれを調整するための位置指定マーカとしての利用可能なQRコード34のシールを備え、QRコード34の中心座標を計測し、シール中心から針中心までの相対移動量を指示してメータ中心とすることで、カメラの位置ズレを補正し、カメラの位置ズレ等に対応して精度の高い計測が可能となる。
【0069】
更に、本実施形態によれば、前記QRコード34には、前記計量メータ30を識別する識別コードが印刷されているため、計量メータ30の識別にかかる手間や管理が容易となり、管理Noの書き込みミス等の発生を防止することができる。
【0070】
なお、上述した実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明の効果は、上述した実施形態に記載されたものに限定されるものではない。例えば、前記実施例で示した画像解析によるメータ中心の決定手法も一例であり、同様の効果を奏する範囲内で適宜変更可能である。また、前記実施形態で示した位置ズレ補正において、垂直方向の位置ズレを加味することで、より精度の高い計測を行うようにしてもよい。
【0071】
また、前記実施形態におけるQRコード80のシールや目印シール82を貼る位置も一例であり、適宜変更してよい。更に、前記実施形態における針画像のみを残す処理も一例であり、同様の効果を奏する範囲内で適宜変更してよい。また、前記実施例では、カメラ40によって一つの計量メータ30のみを撮影することとしたが、1枚の画像に複数の計量メータが映っていても、計量メータを1個ずつ認識するマルチメータ対応としてもよい。
【0072】
更に、本発明は、コンピュータで実行されるプログラムとして提供されてもよい。このプログラムは、コンピュータが読取可能な記録媒体に記録された状態で提供されていてもよいし、ネットワーク介してダウンロードしてもよい。また、本発明は、方法の発明として提供されてもよい。