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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024158116
(43)【公開日】2024-11-08
(54)【発明の名称】撮影装置、および撮影方法
(51)【国際特許分類】
   G06V 30/14 20220101AFI20241031BHJP
   G01F 1/00 20220101ALI20241031BHJP
【FI】
G06V30/14
G01F1/00 Y
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023073055
(22)【出願日】2023-04-27
(71)【出願人】
【識別番号】000005049
【氏名又は名称】シャープ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100148275
【弁理士】
【氏名又は名称】山内 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100142745
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 世子
(72)【発明者】
【氏名】浅原 誠之
【テーマコード(参考)】
2F030
5B029
【Fターム(参考)】
2F030CC02
2F030CE09
5B029BB04
5B029CC03
(57)【要約】
【課題】カメラの撮影画像から正確に数値を特定することができる撮影装置を提供する。
【解決手段】カメラ153と、複数のライト1551,1552と、制御部151と、を備える撮影装置100が提供される。制御部は、複数のライトの点灯状態が異なる複数の撮影環境下のそれぞれにおいてカメラで撮影することによって複数の撮影画像を取得し、複数の撮影画像に基づいてOCR機能を利用して複数桁の数字を特定する。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
カメラと、
複数のライトと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記複数のライトの点灯状態が異なる複数の撮影環境下のそれぞれにおいて前記カメラで撮影することによって複数の撮影画像を取得し、前記複数の撮影画像に基づいてOCR機能を利用して複数桁の数字を特定する、撮影装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記複数の撮影画像の各々に関して前記OCR機能を利用して数字を特定し、認識結果の良い数字を組み合わることによって前記複数桁の数字を特定する、請求項1に記載の撮影装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記OCR機能を利用して数字を認識しやすい1または複数の撮影環境を記憶しておき、それ以降は、当該1または複数の撮影環境下で前記カメラで撮影を行う、請求項2に記載の撮影装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記複数の撮影画像の各々から前記ライトの光の映り込みが少ないエリアの画像を抽出して、それらの画像を組み合わせた画像に関して前記OCR機能を利用して前記複数桁の数字を特定する、請求項1に記載の撮影装置。
【請求項5】
前記制御部は、撮影画像における前記ライトの光の映り込みが少ない1または複数の撮影環境を記憶しておき、それ以降、当該1または複数の撮影環境下で前記カメラで撮影を行う、請求項4に記載の撮影装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記複数桁のすべての数字を特定できるまで、前記複数のライトの点灯状態を変化させながら前記カメラの撮影を実行する、請求項1に記載の撮影装置。
【請求項7】
複数のライトのうちの第1のライトを点灯させた状態においてカメラで撮影するステップと、
前記複数のライトのうちの第2のライトを点灯させた状態において前記カメラで撮影するステップと、
制御部が、複数の撮影画像に基づいてOCR機能を利用して複数桁の数字を特定するステップと、を備える撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表示される数値や文字を読み取るため撮影装置の技術に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、住宅やオフィスなどには、水道やガスなどの使用量を測定するための検針用のメータが取り付けられている。たとえば、特開2017-3536号公報(特許文献1)には、メータ装置が開示されている。特許文献1によると、蓋体に透明プレートを取付け、密閉空間を形成している。この密閉空間を形成する蓋体の内側面の天井部には回路基板が取付けられ、この回路基板の中心部にはピンホールカメラが固着され、蓋体の内側には筒体が抜け落ちないように軽圧入され、この筒体の外周面には上下方向に4本の溝部が形成され、この溝部には側面発光タイプのLEDの給電線が収められ、給電線の上端は回路基板に接続され、またLEDは透明プレートの上面に接触させて保持するか、前記溝部で上端部を保持するようにしている。LEDは透明プレート表面での反射像およびカバープレートでの反射像がカメラに映り込まないように、カメラを基準として下方外側に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2017-3536号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、カメラの撮影画像から正確に数値を特定することができる撮影装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この発明のある態様に従うと、カメラと、複数のライトと、制御部と、を備える撮影装置が提供される。制御部は、複数のライトの点灯状態が異なる複数の撮影環境下のそれぞれにおいてカメラで撮影することによって複数の撮影画像を取得し、複数の撮影画像に基づいてOCR機能を利用して複数桁の数字を特定する。
【発明の効果】
【0006】
以上のように、本発明によれば、カメラの撮影画像から正確に数値を特定することができる撮影装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1】第1の実施の形態にかかるネットワークシステムの全体構成を示すイメージ図である。
図2】第1の実施の形態にかかる撮影装置が水道メータに取り付けられた状態を示すイメージ図である。
図3】第1の実施の形態にかかる撮影装置を水道メータに取り付ける手順を示すイメージ図である。
図4】第1の実施の形態にかかる撮影装置をガスメータに取り付ける手順を示すイメージ図である。
図5】第1の実施の形態にかかる撮影装置の主要な機能を示すブロック図である。
図6】第1の実施の形態にかかる撮影装置における情報処理を示すフローチャートである。
図7】第1の実施の形態にかかるLEDライトの動作状態とカメラの撮影画像を示すイメージ図である。
図8】第1の実施の形態にかかるLEDライトの反射光が映り込んだ撮影画像である。
図9】第1の実施の形態にかかるセンタサーバの主要な機能を示すブロック図である。
図10】第2の実施の形態にかかる撮影装置における情報処理を示すフローチャートである。
図11】第3の実施の形態にかかるLEDライトの動作状態とカメラの撮影画像を示すイメージ図である。
図12】第3の実施の形態にかかる撮影装置における情報処理を示すフローチャートである。
図13】第4の実施の形態にかかるLEDライトの動作状態とカメラの撮影画像を示すイメージ図である。
図14】第4の実施の形態にかかる撮影装置における情報処理を示すフローチャートである。
図15】第5の実施の形態にかかるLEDライトの動作状態と認識結果と確度を示すイメージ図である。
図16】第5の実施の形態にかかる撮影装置における情報処理を示すフローチャートである。
図17】第6の実施の形態にかかる撮影装置における情報処理を示すフローチャートである。
図18】第7の実施の形態にかかる撮影装置における情報処理を示すフローチャートである。
図19】第8の実施の形態にかかる撮影装置における情報処理を示すフローチャートである。
図20】第10の実施の形態にかかる撮影装置における情報処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
<第1の実施の形態>
<ネットワークシステム1の全体構成>
【0009】
まず、図1を参照して本実施の形態にかかるネットワークシステム1の全体構成について説明する。本実施の形態にかかるネットワークシステム1は、主に、測定装置としてのメータ200と、撮影装置100と、ネットワーク500と、センタ側網制御装置400と、センタサーバ300などを含むものである。
【0010】
メータ200は、本実施の形態においては、水道やガスなどの利用量を測定する検針用のメータなどであって、測定結果として、これまでの使用量の累積値を表示するものである。
【0011】
撮影装置100は、メータ200の近傍に、後付けで、取り付け可能な装置である。図2に示すように、本実施の形態においては、撮影装置100は、検針メータBOX10内の測定装置すなわちメータ200の数値表示部230に対向するように取り付けられて、カメラやOCR(Optical Character Reader)機能を利用することによって、メータ200が表示する計量値を読み取り、通信アンテナを利用して当該計量値をサーバ300に送信する。
【0012】
図1に戻って、サーバ300は、インターネットなどのネットワーク500を介して、撮影装置100から計量値を取得したり、各家庭や各オフィスや各建物の水道やガスなどの利用量や料金を計算したりする。
【0013】
このように、本実施の形態にかかるネットワークシステム1は、メータ200が予めネットワークに接続されてない場合であっても、撮影装置100をメータ200に後付けすることによって、メータ200による計量値を読み取ってサーバ300に提供することができるものである。特に、本実施の形態にかかる撮影装置100は、メータ200の数値表示部230に光を照射しながら当該数値表示部230を撮影し、反射光の影響を低減しつつ、撮影画像に基づいて数値を正確に認識することができるものである。以下では、このような機能について詳細に説明する。
<撮影装置の取り付け方法>
【0014】
まず、図3を参照して、メータ200としての、水道の使用量を測定するための水道メータ200Aに、撮影装置100を取り付ける場合について説明する。
【0015】
図3(A)を参照して、水道メータ200Aは、日が当たらないメータBOX10内に配置されることが好ましい。そして、検針時に作業員が利用量を確認するために使用される表示部230が設けられている。本実施の形態においては、表示部230は、数字が白色で、背面が黒色であって、表面がガラス面でカバーされている。
【0016】
本実施の形態においては、水道メータ200Aの表示盤231の正面に撮影装置100が取り付けられるものである。より詳細には、図3(A)から図3(B)に示すように、水道メータ200Aの正面の表示部230に撮影装置100のカメラ153が向き合う状態で、撮影装置100が保持される。本実施の形態においては、カメラ153は、水道メータ200Aの表示部230を含む表示盤231全体を撮影するように構成されている。表示盤231全体を撮影するため、撮影装置100が回転した状態で取り付けられても、表示部230を撮影画像に含めることができる。この状態において、図3(C)に示すように、結束バンドなどの治具によって、撮影装置100を水道メータ200Aに対して固定する。
【0017】
なお、後述するように、撮影対象としてのメータ200は、水道メータ200Aには限られない。たとえば、図4に示すように、メータ200は、ガスの使用量を測定するためのガスメータ200Bであってもよい。
【0018】
図4(A)を参照して、ガスメータ200Bも、検針時に作業員が利用量を確認するために使用される表示部230が設けられている。本実施の形態においては、表示部230は、数字が白色で、背面が黒色であって、表面がガラス面でカバーされている。
【0019】
本実施の形態においては、ガスメータ200Bの正面に撮影装置100が取り付けられるものである。より詳細には、図4(A)から図4(B)に示すように、ガスメータ200Bの正面の表示部230に撮影装置100のカメラ153が向き合う状態で、撮影装置100が保持される。本実施の形態においては、カメラ153は、ガスメータ200Bの表示部230を含む表示盤231全体を撮影するように構成されている。この状態において、図4(C)に示すように、結束バンドなどの治具によって、撮影装置100をガスメータ200Bに対して固定する。
【0020】
そして特に、本実施の形態においては、後述するようにライトからの反射光に邪魔されずに、正確に数値表示部230に表示されている数値を認識するものである。
<撮影装置の構成>
【0021】
図5を参照して、本実施の形態にかかる撮影装置100の構成の一態様について説明する。本実施の形態にかかる撮影装置100は、数値表示部を撮影して数値を取得するためのOCR検針ユニット150と、検針値をセンタサーバ300に送信するためのNCU(Network Control Unit)110とから構成されるものである。
【0022】
まず、OCR検針ユニット150は、主に、マイクロコンピュータ151と、メモリ152と、カメラ153と、通信インターフェイス158と、電源159と、操作用インターフェイス154と、LEDライト155などを含む。
【0023】
マイクロコンピュータ151は、メモリ152に記憶されているプログラムに従って、OCR検針ユニット150の各部を制御する。あるいは、マイクロコンピュータ151のCPUは、マイクロコンピュータ151に格納されているメモリのプログラムに従って、OCR検針ユニット150の各部を制御する。本実施の形態にかかるマイクロコンピュータ151は、たとえば、OCR機能のアプリケーションプログラムを実行することによって、カメラ153の撮影画像から検針値としての複数桁の数字列を認識する。
【0024】
メモリ152は、制御プログラムや、カメラ153の撮影画像や、各桁の数字の認識結果やマッチング率や、最終的な検針値と検針日時や、LEDライト155の反射光によるノイズに関する情報などを格納する。
【0025】
カメラ153は、マイクロコンピュータ151の指示に従って、撮影装置100の正面にあるメータ200の表示部230を撮影して、撮影画像データをメモリ152に格納する。
【0026】
通信インターフェイス158は、マイクロコンピュータ151からの指示に従って、検針値や反射光のノイズの情報などをNCU110に送信したり、NCU110から検針値の取得命令を受け付けてマイクロコンピュータ151に入力したりする。
【0027】
電源159は、各種のバッテリーによって実現されて、OCR検針ユニット150の各部に電力を供給する。
【0028】
操作用インターフェイス154は、各種のスイッチやセンサによって実現されて、管理者やサービスマンの指示を受け付けてマイクロコンピュータ151に入力する。
【0029】
LEDライト155は、後述するように複数のLEDライト1551,1552を含むものであって、マイクロコンピュータ151の指示に基づいて光を発する。
【0030】
一方、NCU110は、主に、通信インターフェイス118と、制御用のマイクロコンピュータ111と、メモリ112と、通信モジュール116と、無線通信アンテナ117と、電源119と、操作用インターフェイス114と、LEDライト115などを含む。
【0031】
マイクロコンピュータ111は、メモリ112に記憶されているプログラムに従って、NCU110の各部を制御する。あるいは、マイクロコンピュータ111のCPUは、マイクロコンピュータ111に格納されているメモリのプログラムに従って、NCU110の各部を制御する。本実施の形態にかかるマイクロコンピュータ111は、たとえば、検針用のプログラムを実行することによって、OCR検針ユニット150に検針値を撮影させたり、サーバ300に検針値をアップロードしたりするものである。
【0032】
メモリ112は、制御プログラムや、OCR検針ユニット150から取得した検針値の履歴や反射光の情報などを格納する。
【0033】
通信インターフェイス118は、有線ケーブル130のコネクタなどによって実現され、OCR検針ユニット150とデータ通信するものである。通信インターフェイス118は、マイクロコンピュータ111からの指示に従って、OCR検針ユニット150に検針値の取得命令を送信したり、OCR検針ユニット150から検針値や反射光のノイズの情報などを受信したりする。
【0034】
通信モジュール116は、無線通信アンテナ117のための通信モジュールであって、マイクロコンピュータ111の指示に従って、基地局を介して検針値をサーバ300に送信したり、サーバ300から各種の指示を受信したりする。
【0035】
電源119は、各種のバッテリーによって実現されて、NCU110の各部に電力を供給する。
【0036】
操作用インターフェイス114は、各種のスイッチやセンサによって実現されて、管理者やサービスマンの指示を受け付けてマイクロコンピュータ111に入力する。
【0037】
LEDライト115は、マイクロコンピュータ111の指示に従って、NCU110の制御状態や通信状態や動作状態などを表示するものである。
【0038】
なお、撮影対象のメータ200は、水道やガスの使用量を測定して、現在までの累積使用量を表示盤231の数値表示部230に表示するものである。
<OCR検針ユニットの動作>
【0039】
次に、図6および図7を参照して、本実施の形態にかかるOCR検針ユニット150の情報処理について説明する。マイクロコンピュータ151は、通信インターフェイス158を介してNCU110からメータ200の表示盤231を撮影するように命令を受け付けると、図7(A)に示すように、一方たとえば左側のLEDライト1551を点灯させた状態で(ステップS102)、カメラ153に撮影させる(ステップS104)。なお、表示盤231全体を撮影するため、撮影装置100が回転した状態でメータ200に取り付けられていても、表示部230全体を撮影画像に含めることができる。
【0040】
マイクロコンピュータ151は、撮影画像を解析して、ノイズが小さい側のエリア、多くの場合はLEDライト1551から遠い方のエリア1532、を反射光の影響が少ないエリアとして特定する(ステップS106)。
【0041】
ここで、マイクロコンピュータ151は、所定値以上の明るい画素の大きい集合部分がある場合にノイズが大きいと判断する。より詳細には、図8(A)に示すように、マイクロコンピュータ151は、グレースケールの画像に基づいて、輝度が所定以上の画素が連続する塊を探し出して、所定のサイズ以上の塊があったエリアはノイズが大きいと判断したり、大きなサイズの白の塊がないエリアはノイズが小さいと判断したりする。
【0042】
あるいは、図8(B)に示すように、マイクロコンピュータ151は、白黒反転して2値画像を作成して、黒の画素の塊を探し出して、所定のサイズ以上の黒の塊があったエリアはノイズが大きいと判断したり、小さいサイズの黒の塊しかないエリアをノイズが小さいと判断したりする。
【0043】
なお、反射光の影響が大きいエリアや、反射光の影響が小さいエリアを特定する方法は特に限定するものではない。
【0044】
図6に戻って、マイクロコンピュータ151は、ノイズが小さい側の画像データを切り出してメモリ152に格納する(ステップS108)。
【0045】
次に、マイクロコンピュータ151は、図7(B)に示すように、他方たとえば右側のLEDライト1552を点灯させた状態で(ステップS112)、カメラ153に撮影させる(ステップS114)。
【0046】
マイクロコンピュータ151は、撮影画像を解析して、ノイズが小さい側のエリア1531を、反射光の影響が少ないエリアとして特定する(ステップS116)。
【0047】
マイクロコンピュータ151は、ノイズが小さい側の画像データを切り出してメモリ152に格納する(ステップS118)。
【0048】
マイクロコンピュータ151は、図7(C)の右側に示すように、メモリ152に格納しているノイズが少ない画像データ同士を結合して、1枚の元のサイズの画像データを作成する(ステップS122)。
【0049】
マイクロコンピュータ151は、OCR機能を利用して、画像データから複数桁の数字を検針値として特定して(ステップS124)、通信インターフェイス158を介してNCU110に当該検針値を送信する(ステップS126)。
<センタサーバの構成>
【0050】
次に、センタサーバ300の構成について説明する。図9に示すように、センタサーバ300は、主たる構成要素として、CPU310と、メモリ320と、操作部340と、通信インターフェイス360とを含む。
【0051】
CPU310は、メモリ320に記憶されているプログラムを実行することによって、サーバ300の各部を制御する。たとえば、CPU310は、メモリ320に格納されているプログラムを実行することによって、各種のデータを参照しながら、各種の処理を実行する。
【0052】
メモリ320は、各種のRAM、各種のROMなどによって実現され、サーバ300に内包されているものであってもよいし、サーバ300の各種インターフェイスに着脱可能なものであってもよいし、サーバ300からアクセス可能な他の装置の記録媒体であってもよい。メモリ320は、CPU310によって実行されるプログラムや、CPU310によるプログラムの実行により生成されたデータ、入力されたデータ、その他の本実施の形態にかかるサービスに利用されるデータベースなどを記憶する。
【0053】
たとえば、メモリ320は、各家庭の検針データを記憶する。検針データは、契約者毎に、契約者の識別情報、契約者の住所、使用量の履歴、担当の作業員およびその端末の通信アドレスなどの対応関係を含む。
【0054】
操作部340は、サービスの管理者やオペレータやサービスマンなどの命令を受け付けて、当該命令をCPU310に入力する。
【0055】
通信インターフェイス360は、CPU310からのデータを、インターネット、キャリア網、ルータなどを介して、センタ側網制御装置400や撮影装置100やその他の装置に送信する。逆に、通信インターフェイス360は、インターネット、キャリア網、ルータなどを介してセンタ側網制御装置400や撮影装置100やその他の装置からのデータを受信して、CPU310に受け渡す。
<第2の実施の形態>
【0056】
上記の実施の形態においては、撮影毎に、反射光の影響が少ないエリアを特定したり、当該エリアの画像を抽出したりするものであった。しかしながら、先に複数の条件で撮影してから、それぞれの撮影画像に関して、反射光の影響が少ないエリアを特定したり、当該エリアの画像を抽出したりしてもよい。
【0057】
本実施の形態においては、図10に示すように、マイクロコンピュータ151は、通信インターフェイス158を介してNCU110からメータ200の表示盤231を撮影するように命令を受け付けると、図7(A)に示すように、一方たとえば左側のLEDライト1551を点灯させた状態で(ステップS202)、カメラ153に撮影させることによって、第1の撮影画像としてメモリ152に格納する(ステップS204)。
【0058】
次に、マイクロコンピュータ151は、図7(B)に示すように、他方たとえば右側のLEDライト1552を点灯させた状態で(ステップS212)、カメラ153に撮影させることによって、第2の撮影画像としてメモリ152に格納する(ステップS214)。
【0059】
マイクロコンピュータ151は、第1の撮影画像を解析して、ノイズが小さい側を、反射光の影響が少ないエリアとして特定する(ステップS222)。マイクロコンピュータ151は、ノイズが小さい側の画像を切り出してメモリ152に格納する(ステップS224)。
【0060】
マイクロコンピュータ151は、第2の撮影画像を解析して、ノイズが小さい側を、反射光の影響が少ないエリアとして特定する(ステップS226)。マイクロコンピュータ151は、ノイズが小さい側の画像を切り出してメモリ152に格納する(ステップS228)。
【0061】
マイクロコンピュータ151は、メモリ152に格納しているノイズが少ない画像を結合して、1枚の画像データを作成する(ステップS232)。
【0062】
マイクロコンピュータ151は、OCR機能を利用して、画像データから複数桁の数字を検針値として特定して(ステップS234)、通信インターフェイス158を介してNCU110に当該検針値を送信する(ステップS236)。
<第3の実施の形態>
【0063】
上記の実施の形態においては、OCR検針ユニット150が、カメラ153の左側と右側にLEDライト1551、1552が設けられるものであった。しかしながら、LEDライト1551、1552は、3個以上配置されてもよい。
【0064】
また、上記の実施の形態においては、OCR検針ユニット150が、撮影画像からノイズが小さい半分の画像を抽出するものであった。しかしながら、OCR検針ユニット150が、撮影画像から半分よりも小さいエリアの画像を抽出して、それらを結合するものであってもよい。
【0065】
本実施の形態においては、図11に示すように、OCR検針ユニット150が、カメラ153の周囲に4つのLEDライト1551,1552,1553,1554を有する形態について説明する。また、OCR検針ユニット150が、撮影画像をLEDライト1551,1552,1553,1554の位置に対応する4つのエリア1531,1532,1533,1534に分割して、ノイズが小さいエリアを判断する形態について説明する。
【0066】
図12を参照して、本実施の形態にかかるOCR検針ユニット150の情報処理について説明する。マイクロコンピュータ151は、通信インターフェイス158を介してNCU110からメータ200の表示盤231を撮影するように命令を受け付けると、図11(A)に示すように、左上のLEDライト1551と右下のLEDライト1554を点灯させた状態で(ステップS102)、カメラ153に撮影させる(ステップS104)。
【0067】
マイクロコンピュータ151は、撮影画像を解析して、ノイズが小さい右上のエリア1532と左下のエリア1533とを、反射光の影響が少ないエリアとして特定する(ステップS106)。多くの場合、正面のライトが点灯していないエリアの反射光が小さくなる。
【0068】
マイクロコンピュータ151は、ノイズが小さい右上のエリア1532の画像データと左下のエリア1533の画像データとを切り出してメモリ152に格納する(ステップS108)。
【0069】
次に、マイクロコンピュータ151は、図11(B)に示すように、右上のLEDライト1552と左下のLEDライト1553とを点灯させた状態で(ステップS112)、カメラ153に撮影させる(ステップS114)。
【0070】
マイクロコンピュータ151は、撮影画像を解析して、ノイズが小さい左上のエリア1531と右下のエリア1534とを、反射光の影響が少ないエリアとして特定する(ステップS116)。
【0071】
マイクロコンピュータ151は、ノイズが小さい左上のエリア1531の画像データと右下のエリア1534の画像データとを切り出してメモリ152に格納する(ステップS118)。
【0072】
マイクロコンピュータ151は、図11(C)に示すように、メモリ152に格納している4つのエリアの画像データを結合して、1枚の元のサイズの画像データを作成する(ステップS122)。
【0073】
マイクロコンピュータ151は、OCR機能を利用して、画像データから複数桁の数字を検針値として特定して(ステップS124)、通信インターフェイス158を介してNCU110に当該検針値を送信する(ステップS126)。
<第4の実施の形態>
【0074】
上記の実施の形態においては、図2図3図7図11に示すように、OCR検針ユニット150のカメラ153が、メータ200の表示部230を含む表示盤231全体を撮影するように構成されている。しかしながら、図13に示すように、カメラ153は、メータ200の表示部230付近のみを撮影するように構成されてもよい。
【0075】
図14に示すように、マイクロコンピュータ151は、通信インターフェイス158を介してNCU110からメータ200の表示部230を撮影するように命令を受け付けると、図13(A)に示すように、一方たとえば左側のLEDライト1551を点灯させた状態で(ステップS102)、カメラ153にメータ200の表示部230を撮影させる(ステップS104)。
【0076】
マイクロコンピュータ151は、撮影画像を解析して、ノイズが小さい側を、反射光の影響が少ないエリアとして特定する(ステップS106)。
【0077】
マイクロコンピュータ151は、ノイズが小さい側の画像データを切り出してメモリ152に格納する(ステップS108)。
【0078】
次に、マイクロコンピュータ151は、図13(B)に示すように、他方たとえば右側のLEDライト1552を点灯させた状態で(ステップS112)、カメラ153にメータ200の表示部230を撮影させる(ステップS114)。
【0079】
マイクロコンピュータ151は、撮影画像を解析して、ノイズが小さいエリア1534を、反射光の影響が少ないエリアとして特定する(ステップS116)。
【0080】
マイクロコンピュータ151は、ノイズが小さい側の画像データを切り出してメモリ152に格納する(ステップS118)。
【0081】
マイクロコンピュータ151は、図13(C)に示すように、メモリ152に格納している画像データを結合して、1枚の元のサイズの画像データを作成する(ステップS122)。
【0082】
マイクロコンピュータ151は、OCR機能を利用して、画像データから複数桁の数字を検針値として特定して(ステップS124)、通信インターフェイス158を介してNCU110に当該検針値を送信する(ステップS126)。
<第5の実施の形態>
【0083】
上記の実施の形態においては、先に、ノイズが少ない画像を抽出したり、それらを結合させた画像を作成したりして、後から、複数桁の数字からなる検針値を認識するものであった。しかしながら、先に、撮影画像から数字を認識して、後から、解像度や正確度合やマッチング率が高い数字ばかりを抽出して組み合わせることによって複数桁の数字からなる検針値を特定してもよい。
【0084】
以下では、図15および図16を参照して、本実施の形態にかかるOCR検針ユニット150の情報処理について説明する。マイクロコンピュータ151は、通信インターフェイス158を介してNCU110からメータ200の表示部230を撮影するように命令を受け付けると、図15(A)に示すように、左側のLEDライト1551と右側のLEDライト1552とを点灯させた状態で(ステップS302)、カメラ153に撮影させる(ステップS304)。
【0085】
マイクロコンピュータ151は、OCR機能を利用して、数字を解析する(ステップS306)。このとき、マイクロコンピュータ151は、数字毎の認識結果の確度や確からしさやマッチング率なども取得する。なお、予め、プログラムには、対象とする検針値の桁数が設定されていることが好ましい。
【0086】
図15(A)に示すように、マイクロコンピュータ151は、数字毎に、すなわち桁毎に、確度が所定の程度、たとえば80%以上であるか否かを判断する(ステップS308)。
【0087】
マイクロコンピュータ151は、全ての桁の数字の確度が所定以上であるか否かを判断する(ステップS310)。
【0088】
全ての桁に関していずれかの撮影に関する数字の確度が所定以上である場合(ステップS310にてYESである場合)、マイクロコンピュータ151は、確度が高い数字を組み合わせた複数桁の数字を検針値として特定して(ステップS312)、通信インターフェイス158を介してNCU110に当該検針値を送信する(ステップS314)。
【0089】
いずれかの桁に関して、未だ認識結果の確度が高い数字が認識されていない場合(ステップS310にてNOである場合)、マイクロコンピュータ151は、照明条件を変化させる(ステップS322)。たとえば、マイクロコンピュータ151は、図15(B)に示すように、左側のLEDライト1551を点灯させた状態で(ステップS322)、カメラ153に撮影させる(ステップS324)。
【0090】
マイクロコンピュータ151は、OCR機能を利用して、数字を解析する(ステップS326)。このとき、マイクロコンピュータ151は、数字毎の認識結果の確度や確からしさやマッチング率なども取得する。
【0091】
図15(B)に示すように、マイクロコンピュータ151は、数字毎に、すなわち桁毎に、確度が所定の程度、たとえば80%以上であるか否かを判断する(ステップS328)。
【0092】
マイクロコンピュータ151は、全ての桁の数字の確度が所定以上であるか否かを判断する(ステップS330)。
【0093】
全ての桁に関していずれかの撮影に関する数字の確度が所定以上である場合(ステップS330にてYESである場合)、マイクロコンピュータ151は、確度が高い数字を組み合わせた複数桁の数字を検針値として特定して(ステップS312)、通信インターフェイス158を介してNCU110に当該検針値を送信する(ステップS314)。
【0094】
いずれかの桁に関して、未だ認識結果の確度が高い数字が認識されていない場合(ステップS330にてNOである場合)、マイクロコンピュータ151は、さらに照明条件を変化させる(ステップS342)。たとえば、マイクロコンピュータ151は、図15(C)に示すように、右側のLEDライト1552を点灯させた状態で(ステップS342)、カメラ153に撮影させる(ステップS344)。
【0095】
マイクロコンピュータ151は、OCR機能を利用して、数字を解析する(ステップS346)。このとき、マイクロコンピュータ151は、数字毎の認識結果の確度や確からしさやマッチング率なども取得する。
【0096】
図15(C)に示すように、マイクロコンピュータ151は、数字毎に、すなわち桁毎に、確度が所定の程度、たとえば80%以上であるか否かを判断する(ステップS348)。
【0097】
マイクロコンピュータ151は、全ての桁の数字の確度が所定以上であるか否かを判断する(ステップS350)。
【0098】
全ての桁に関していずれかの撮影に関する数字の確度が所定以上である場合(ステップS350にてYESである場合)、マイクロコンピュータ151は、確度が高い数字を組み合わせた複数桁の数字を検針値として特定して(ステップS312)、通信インターフェイス158を介してNCU110に当該検針値を送信する(ステップS314)。
【0099】
いずれかの桁に関して、未だ認識結果の確度が高い数字が認識されていない場合(ステップS350にてNOである場合)、マイクロコンピュータ151は、ステップS302からの処理を繰り返す。
<第6の実施の形態>
【0100】
なお、いずれかの桁に関して、未だ認識結果の確度が高い数字が認識されていない場合(ステップS350にてNOである場合)、図17に示すように、マイクロコンピュータ151は、さらに照明条件を変化させながら(ステップS362)、カメラ153に撮影させてもよい(ステップS364)。たとえば、マイクロコンピュータ151は、両方のLEDライト1551,1552を点灯させつつ、一方または両方の照度を下げた状態で(ステップS362)、カメラ153に撮影させてもよい(ステップS364)。そして、全ての桁の数字の確度が所定以上になるまで、マイクロコンピュータ151は、照明条件を変化させながら、カメラ153での撮影、OCRによる数字の認識を繰り返していくことが好ましい。
<第7の実施の形態>
【0101】
あるいは、いずれかの桁に関して、未だ認識結果の確度が高い数字が認識されていない場合(ステップS350にてNOである場合)、図18に示すように、マイクロコンピュータ151は、通信インターフェイス158を介してNCU110に検針値の読み取りに失敗した旨のデータを送信してもよい(ステップS372)。
<第8の実施の形態>
【0102】
さらに、図19に示すように、マイクロコンピュータ151は、数字の確度が所定の程度以上である場合に(ステップS308,ステップS310)、その時の撮影条件として、LEDライト1551,1552・・・毎の点灯状態や照度をメモリ152に記憶してもよい(ステップS380)。そして、以後は、ステップS302,322,342などの代わりに、マイクロコンピュータ151は、LEDライト1551,1552・・・を、検針値の認識結果の確度が高かった点灯状態や照度に制御することによって撮影してもよい。つまり、以後は、マイクロコンピュータ151は、数字の認識確度が低い点灯状態や照度での撮影を行わずに、数字の認識確度が高い点灯状態や照度での撮影を行いながら、桁毎の数字を認識していくことが好ましい。
【0103】
あるいは、予め、LEDライト155の点灯状態と、認識すべき数値の桁が設定されていてもよい。たとえば、マイクロコンピュータ151は、左側のLEDライト1551を点灯させた場合は、右側の2桁の数値を認識し、右側のLEDライト1552を点灯させた場合は、左側の2桁の数値を認識するものであってもよい。
<第9の実施の形態>
【0104】
同様に、先に画像を結合する上記の形態などにおいても、同様に、マイクロコンピュータ151は、反射光の映り込みが少ないエリアと点灯状態や照度とを記憶しておき、以後は、認識確度が高かった点灯状態や照度の下で撮影して、撮影毎に対応するエリアの画像を切り出して、それらの切り出し画像を結合してから、複数桁の数字を認識することも好ましい。
【0105】
あるいは、予め、LEDライト155の点灯状態と、撮影画像のうちの抽出すべきエリアが設定されていてもよい。たとえば、マイクロコンピュータ151は、点灯するLEDライト155の逆側の画像を常に抽出したり、そのようにして取得した複数の画像を結合したり、結合画像から複数桁の数字を認識したりするものであってもよい。
<第10の実施の形態>
【0106】
上記の実施の形態においては、OCR検針ユニット150と、NCU110とが、別々のユニットで構成されて、互いに通信を行うものであった。しかしながら、両者は同じ装置に含まれてもよい。換言すれば、撮影装置がNCUであってもよいし、NCUがOCR検針ユニット150を含まれるものであってもよい。
【0107】
また、上記の実施の形態においては、OCR検針ユニット150が照明と撮影と数値認識を行うものであったが、これらの機能の一部または全部を、NCU110やサーバ300に搭載してもよい。たとえば、OCR検針ユニット150の照明機能と数値認識機能とをNCU110に搭載して、撮影機能を有するカメラのみをNCU110とは別の装置に設けてもよい。あるいは、カメラと照明を有する装置が撮影画像データをNCU110に送ることによって、数値認識や確度計算などをNCU110で実行したり、あるいは撮影画像データをサーバ300に送ることによって数値認識や確度計算などをサーバ300で実行したりしてもよい。
【0108】
たとえば、NCU110が、OCR検針ユニット150のLEDライト1551,1552・・・やカメラ153を制御して以下の処理を実行してもよいし、NCU110自身がLEDライト1551,1552・・・やカメラ153を搭載して以下の処理を実行してもよい。
【0109】
図20に示すように、NCU110のマイクロコンピュータ111は、通信インターフェイス118を介して、LEDライト1551,1552・・・を第1の照明条件で点灯させながら(ステップS502)、カメラ153に撮影させる(ステップS504)。
【0110】
マイクロコンピュータ111は、通信インターフェイス118を介して、カメラ153から撮影画像を取得して、OCR機能を利用して、撮影画像から数字を解析する(ステップS506)。このとき、マイクロコンピュータ111は、数字毎の認識結果の確度なども取得する。なお、予め、プログラムには、対象とする検針値の桁数が設定されている。
【0111】
図15(A)に示すように、マイクロコンピュータ111は、数字毎に、すなわち桁毎に、確度が所定の程度、たとえば80%以上であるか否かを判断する(ステップS508)。
【0112】
マイクロコンピュータ111は、全ての桁の数字の確度が所定以上であるか否かを判断する(ステップS510)。
【0113】
全ての桁に関していずれかの撮影に関する数字の確度が所定以上である場合(ステップS510にてYESである場合)、マイクロコンピュータ111は、確度が高い数字を組み合わせた複数桁の数字を検針値として特定して(ステップS512)、通信モジュール116を介してセンタサーバ300に当該検針値を送信する(ステップS514)。
【0114】
いずれかの桁に関して、未だ認識結果の確度が高い数字が認識されていない場合(ステップS510にてNOである場合)、マイクロコンピュータ111は、通信インターフェイス118を介して、LEDライト1551,1552・・・に照明条件を変化させつつ(ステップS522)、カメラ153に撮影させる(ステップS524)。
【0115】
マイクロコンピュータ111は、OCR機能を利用して、撮影画像から数字を解析する(ステップS526)。このとき、マイクロコンピュータ111は、数字毎の認識結果の確度を取得する。
【0116】
図15(B)に示すように、マイクロコンピュータ111は、数字毎に、すなわち桁毎に、確度が所定の程度、たとえば80%以上であるか否かを判断する(ステップS528)。
【0117】
マイクロコンピュータ111は、全ての桁の数字の確度が所定以上であるか否かを判断する(ステップS530)。
【0118】
全ての桁に関していずれかの撮影に関する数字の確度が所定以上である場合(ステップS530にてYESである場合)、CU111は、確度が高い数字を組み合わせた複数桁の数字を検針値として特定して(ステップS512)、通信モジュール116を介してセンタサーバ300に当該検針値を送信する(ステップS514)。
【0119】
いずれかの桁に関して、未だ認識結果の確度が高い数字が認識されていない場合(ステップS530にてNOである場合)、マイクロコンピュータ111は、さらにLEDライト1551,1552・・・の照明条件を変化させつつ(ステップS542)、カメラ153に撮影させる(ステップS544)。
【0120】
マイクロコンピュータ111は、OCR機能を利用して、撮影画像から数字を解析する(ステップS546)。このとき、マイクロコンピュータ111は、数字毎の認識結果の確度も取得する。
【0121】
図15(C)に示すように、マイクロコンピュータ111は、数字毎に、すなわち桁毎に、確度が所定の程度、たとえば80%以上であるか否かを判断する(ステップS548)。
【0122】
マイクロコンピュータ111は、全ての桁の数字の確度が所定以上であるか否かを判断する(ステップS550)。
【0123】
全ての桁に関していずれかの撮影に関する数字の確度が所定以上である場合(ステップS550にてYESである場合)、マイクロコンピュータ111は、確度が高い数字を組み合わせた複数桁の数字を検針値として特定して(ステップS512)、通信モジュール116を介してセンタサーバ300に当該検針値を送信する(ステップS514)。
【0124】
いずれかの桁に関して、未だ認識結果の確度が高い数字が認識されていない場合(ステップS550にてNOである場合)、マイクロコンピュータ111は、さらにLEDライト1551,1552・・・の照明条件を変化させながら(ステップS362)、カメラ153に撮影させてもよい(ステップS364)。
【0125】
なお、このような処理をセンタサーバ300のCPU310が実行してもよい。
<第10の実施の形態>
【0126】
上記の実施の形態においては、撮影対象が、水道メータやガスメータなどの検針装置の表示部であったが、検針装置以外の表示部を撮影対象としてもよい。
【0127】
また、上記の実施の形態においては、撮影対象が、検針値などの複数桁の算用数字であったが、撮影対象は、別の種類の数字で会っても良いし、文字や、記号であってもよい。
<まとめ>
【0128】
上記の実施の形態においては、カメラと、複数のライトと、制御部と、を備える撮影装置が提供される。制御部は、複数のライトの点灯状態が異なる複数の撮影環境下のそれぞれにおいてカメラで撮影することによって複数の撮影画像を取得し、複数の撮影画像に基づいてOCR機能を利用して複数桁の数字を特定する。
【0129】
好ましくは、制御部は、複数の撮影画像の各々に関してOCR機能を利用して数字を特定し、認識結果の良い数字を組み合わることによって複数桁の数字を特定する。
【0130】
好ましくは、制御部は、OCR機能を利用して数字を認識しやすい1または複数の撮影環境を記憶しておき、それ以降は、当該1または複数の撮影環境下でカメラで撮影を行う。
【0131】
好ましくは、制御部は、複数の撮影画像の各々からライトの光の映り込みが少ないエリアの画像を抽出して、それらの画像を組み合わせた画像に関してOCR機能を利用して複数桁の数字を特定する。
【0132】
好ましくは、制御部は、撮影画像におけるライトの光の映り込みが少ない1または複数の撮影環境を記憶しておき、それ以降、当該1または複数の撮影環境下でカメラで撮影を行う。
【0133】
好ましくは、制御部は、複数桁のすべての数字を特定できるまで、複数のライトの点灯状態を変化させながらカメラの撮影を実行する。
【0134】
上記の実施の形態においては、複数のライトのうちの第1のライトを点灯させた状態においてカメラで撮影するステップと、複数のライトのうちの第2のライトを点灯させた状態においてカメラで撮影するステップと、制御部が、複数の撮影画像に基づいてOCR機能を利用して複数桁の数字を特定するステップと、を備える撮影方法が提供される。
【0135】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0136】
1 :ネットワークシステム
100 :撮影装置
110 :NCU
111 :マイクロコンピュータ
112 :メモリ
114 :操作用インターフェイス
115 :LEDライト
116 :通信モジュール
117 :無線通信アンテナ
118 :通信インターフェイス
119 :電源
130 :有線ケーブル
150 :OCR検針ユニット
151 :マイクロコンピュータ
152 :メモリ
153 :カメラ
154 :操作用インターフェイス
155 :LEDライト
158 :通信インターフェイス
159 :電源
200 :メータ
200A :水道メータ
200B :ガスメータ
230 :数値表示部
231 :表示盤
300 :センタサーバ
310 :CPU
320 :メモリ
322 :ステップ
340 :操作部
342 :ステップ
360 :通信インターフェイス
400 :センタ側網制御装置
500 :ネットワーク
1551 :LEDライト
1552 :LEDライト
1553 :LEDライト
1554 :LEDライト
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20