特許 7116770 アナログメータの指針の指示値の読み取り方法およびアナログメータの指針の指示値の読み取りシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-02

(45)【発行日】2022-08-10

(54)【発明の名称】アナログメータの指針の指示値の読み取り方法およびアナログメータの指針の指示値の読み取りシステム

(51)【国際特許分類】

   G08C 19/36 20060101AFI20220803BHJP

   G08C 19/00 20060101ALI20220803BHJP

   G01B 11/26 20060101ALI20220803BHJP

   G06T 7/00 20170101ALI20220803BHJP

【ＦＩ】

G08C19/36

G08C19/00 301G

G01B11/26 H

G06T7/00 300F

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020201757

(22)【出願日】2020-12-04

(65)【公開番号】P2022089389

(43)【公開日】2022-06-16

【審査請求日】2020-12-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000004086

【氏名又は名称】日本化薬株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】特許業務法人 信栄特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤澤 瑛梨

(72)【発明者】

【氏名】津田 直樹

【審査官】吉田 久

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１１８４８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２２３６９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１０４０３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０３８１８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２４２８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０９６３０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１３０６９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｃ １９／３６

Ｇ０８Ｃ １９／００

Ｇ０１Ｂ １１／２６

Ｇ０６Ｔ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転計であるアナログメータの指針の指示値の読み取り方法であって、
コンピュータ装置に、
前記指針を含む前記アナログメータの画像を取得する取得処理と、
取得した前記画像から、前記指針の目盛りを指示する部分の少なくとも一方の側面のエッジに相当する線分を検出する指針検出処理と、
前記目盛りの始点と前記指針の回転の中心点とを結ぶ第一直線を設定する処理、前記指針検出処理により検出された前記線分に基づいて決定される前記指針の指示位置を示す指示点と前記中心点とを結ぶ第二直線を設定する処理、前記第一直線と前記第二直線とがなす角度を算出する処理、および算出された前記角度から前記指示値を算出する処理を含む、指示値算出処理と、を実行させること
を含み、
前記指針検出処理が、
画像を閾値に基づいて二値化する二値化処理と、
二値化画像に基づいてエッジを検出するエッジ検出処理と、
前記中心点を中心とする予め設定された単一の認識領域であって目盛り板の情報表示領域に干渉しない前記単一の認識領域に端点が一つも含まれない線分と、前記単一の認識領域に二つの端点が含まれる線分とを、検出されたエッジに相当する線分から除外する処理のみを行う線分抽出処理と、
を含み、前記線分抽出処理以外の線分抽出処理を含まない、
アナログメータの指針の指示値の読み取り方法。

【請求項2】

前記取得処理により取得される前記画像が、前記アナログメータの画像を一定の位置から撮像するように固定して配置された撮像部により撮像された画像である、
請求項１に記載のアナログメータの指針の指示値の読み取り方法。

【請求項3】

前記指針検出処理において、前記画像から前記指針の目盛りを指示する部分の両方の側面のエッジにそれぞれ相当する２本の線分を検出し、
前記指示値算出処理において、前記指針検出処理により検出された前記２本の線分をそれぞれ含む直線の交点と前記中心点とを結ぶ直線を、前記第二直線として設定する、
請求項１または請求項２に記載のアナログメータの指針の指示値の読み取り方法。

【請求項4】

前記指針検出処理において、前記画像から前記指針の目盛りを指示する部分の一方の側面のエッジに相当する線分を検出し、
前記指示値算出処理において、前記指針検出処理により検出された前記線分を含む直線と、前記アナログメータの目盛りのベース線または前記アナログメータの枠体の内縁と、の交点を設定し、前記交点と前記中心点とを結ぶ直線を前記第二直線として設定する、
請求項１または請求項２に記載のアナログメータの指針の指示値の読み取り方法。

【請求項5】

前記指針検出処理において、前記画像から前記指針の目盛りを指示する部分の一方の側面のエッジに相当する線分を検出し、
前記指示値算出処理において、前記指針検出処理により検出された前記線分の前記目盛り側の端点と前記中心点とを結ぶ直線を、前記第二直線として設定する、
請求項１または請求項２に記載のアナログメータの指針の指示値の読み取り方法。

【請求項6】

前記取得処理と前記指針検出処理の間に、前記画像からアナログメータの目盛り板と指針とを含む部分をトリミングするトリミング処理を含む、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のアナログメータの指針の指示値の読み取り方法。

【請求項7】

前記指示値算出処理における、前記始点および前記中心点が、予め記録された座標情報に基づいて判断される、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のアナログメータの指針の指示値の読み取り方法。

【請求項8】

回転計であるアナログメータの指針の指示値の読み取りシステムであって、
前記指針を含む前記アナログメータの画像を取得する取得部と、
取得した前記画像から、前記指針の目盛りを指示する部分の少なくとも一方の側面のエッジに相当する線分を検出する指針検出部と、
前記目盛りの始点と前記指針の回転の中心点とを結ぶ第一直線を設定し、前記指針検出部により検出された前記線分に基づいて決定される前記指針の指示位置を示す指示点と前記中心点とを結ぶ第二直線を設定し、前記第一直線と前記第二直線とがなす角度を算出し、算出された前記角度から前記指示値を算出するように構成された指示値算出部と、
を含み、
前記指針検出部は、
画像を閾値に基づいて二値化する二値化処理と、
二値化画像に基づいてエッジを検出するエッジ検出処理と、
前記中心点を中心とする予め設定された単一の認識領域であって目盛り板の情報表示領域に干渉しない前記単一の認識領域に端点が一つも含まれない線分と、前記単一の認識領域に二つの端点が含まれる線分とを、検出されたエッジに相当する線分から除外する処理のみを行う線分抽出処理と、
を実行可能に構成され、前記線分抽出処理以外の線分抽出処理を実行可能に構成されていない、
アナログメータの指針の指示値の読み取りシステム。

【請求項9】

前記アナログメータの画像を一定の位置から撮像するように固定して配置された撮像部をさらに含み、
前記取得部が取得する前記画像が前記撮像部により撮像された画像である、
請求項８に記載のアナログメータの指針の指示値の読み取りシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アナログメータの指針の指示値の読み取り方法およびアナログメータの指針の指示値の読み取りシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年の計器類はデジタルにより数値が直接表示される計器類が多くなっているが、アナログ式の計器類も多く設置されている。アナログメータは、一般的にデジタルメータより安価なこと、耐久性がよいこと、設置が比較的容易なことなどで多くの需要がある。

【0003】

一方、大部分のアナログメータの指示値は主に人の目視により確認されている。すなわち、アナログメータの指示値の確認は、作業者がアナログメータの設置場所に行き、指示値を確認し、記録する作業により行われている。このような作業は、アナログメータの設置数が少ない場合、あるいは多くの作業者が存在する場合であれば負担は少ないと考えられるが、多くのアナログメータを設置している設備（工場、など）または作業者の人員が限られている場所では多くの負担がかかるものと考えられる。そこで、撮像した画像をもとにアナログメータの指針値を自動で読み取り、人による読み取り作業の負荷を低減させる方法およびシステムが提案されている。

【0004】

特許文献１は、少なくともアナログメータの指針の中心点、指示値の始点、指示値の終点にそれぞれ貼付される三色の異なる色の円形状の位置特定用のシールの貼り付けパターン情報を含むメータ情報と、アナログメータの指針の撮像画像と、に基づいて、貼付位置特定処理と、指針検出処理と、指針の指示値を算出する値解析処理と、を実行するアナログメータの指針の指示値の読み取り方法を開示する。

【0005】

特許文献２は、点検対象の物理量を計測する計測器を撮影する撮像部を有する無線子局と、画像データを無線子局から受信する無線親局とを含む無線ネットワークを用いた自動点検方法を開示する。同文献の方法では、無線子局において、画像データを二値化して二値化画像データを生成し、二値化画像データのうち、計測器の計測値部分の画像データを切り出し、その切り出した計測値部分の画像データを無線親局に送信することが開示されている。

【0006】

特許文献３は、アナログ表示形式の計器画像情報を閾値処理して二値化することにより画像における指針を含む領域を抽出する手段と、抽出領域から面積の比較により目盛り等指針以外のノイズ部分を除外し指針画像を抽出する手段と、指針画像を直線で近似してその傾きを計算する手段と、あらかじめ求めてある指針の回転角と目盛りの読みの関係から計器の表示値を割り出す手段とからなる計器表示の画像情報に基く数値データ化システムを開示する。

【0007】

特許文献４は、アナログメータの画像について、指示針の回転中心と、指示針の可動範囲であって目盛盤が無地であり且つ回転中心を中心にした円弧状の針可動領域と、目盛盤の目盛情報とが初期設定パラメータとして予め設定され、当該初期設定パラメータを使用して行なわれるアナログメータの自動読み取り方法を開示する。同文献の方法では、計測を開始する前のアナログメータの基準画像と、指示針が回転した状態のアナログメータの計測画像とから針可動領域の画像をそれぞれ抽出し、抽出した２つの画像を回転中心を基準に極座標変換して指示針の回転角を直線的に示す画像にそれぞれ変換する工程を経て、計測画像の指示針の指示値を求めている。

【0008】

特許文献５は、計器の目盛り、目盛り上の計測値を指す指示部、及び計器に設けられたマーカが撮像された画像を取得する工程と、画像内の指示部が指す指示座標、及び予め設定された画像内の目盛り上の基準座標に基づき計測値を算出する工程と、画像内のマーカの変化に応じて基準座標を補正する工程とを含む計器読み取り方法を開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特許第６５２２８６９号公報

【文献】国際公開第２０１８／１２３２９８号

【文献】特開２００３－６５８１２号公報

【文献】特開２００４－１３３５６０号公報

【文献】特開２０１９－２０４２３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

特許文献１の方法では、多数あるアナログメータにシールを貼付することが大きな労力を必要とし、また時間とともにシールの劣化あるいは剥がれ等が発生し継続的な読み取りが難しい。また同文献では光の反射等によるノイズ除去を複数の工程によって行っており、解析が複雑で演算に係る負荷が大きい。

【0011】

特許文献２および特許文献３の方法またはシステムでは、画像を閾値処理により二値化して、針の太さや針の面積を手がかりにして指示値を判定している。一方で、特許文献２の方法では不正確な値が出力された場合の検証用に画像を切り出して保存しており、指示値の読み取りに異常が起こりうることを想定している。また、特許文献３の方法では、針の形状を線形に近似する操作があり、近似が適切でない場合には誤差が生じうる。また、単純な二値化による不都合も想定される。

【0012】

特許文献４の方法では、基準画像と計測画像とで中心を合わせ、両画像を重ねた画像から指針の回転角を求め指示値の読み取りをしているが、画像を重ねる場合には回転中心の位置がずれることがあり、それを補正することは容易にはできない。特許文献５の方法においても、前回取得した画像と新たに取得した画像とに基づいて、メータの指針の指示点を画素の変化点に更新する操作を行っている。

【0013】

本発明は、計測値の読み取り負荷を軽減できる新規なアナログメータの指針の指示値の読み取り方法およびアナログメータの指針の指示値の読み取りシステムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

以下、上記課題を解決するための手段を列記する。
（１）
回転計であるアナログメータの指針の指示値の読み取り方法であって、
コンピュータ装置に、
前記指針を含む前記アナログメータの画像を取得する取得処理と、
取得した前記画像から、前記指針の目盛りを指示する部分の少なくとも一方の側面のエッジに相当する線分を検出する指針検出処理と、
前記目盛りの始点と前記指針の回転の中心点とを結ぶ第一直線を設定する処理、前記指針検出処理により検出された前記線分に基づいて決定される前記指針の指示位置を示す指示点と前記中心点とを結ぶ第二直線を設定する処理、前記第一直線と前記第二直線とがなす角度を算出する処理、および算出された前記角度から前記指示値を算出する処理を含む、指示値算出処理と、を実行させること
を含むアナログメータの指針の指示値の読み取り方法。
（２）
前記指針検出処理において、前記画像から前記指針の目盛りを指示する部分の両方の側面のエッジにそれぞれ相当する２本の線分を検出し、
前記指示値算出処理において、前記指針検出処理により検出された前記２本の線分をそれぞれ含む直線の交点と前記中心点とを結ぶ直線を、前記第二直線として設定する、
（１）に記載のアナログメータの指針の指示値の読み取り方法。
（３）
前記指針検出処理において、前記画像から前記指針の目盛りを指示する部分の一方の側面のエッジに相当する線分を検出し、
前記指示値算出処理において、前記指針検出処理により検出された前記線分を含む直線と、前記アナログメータの目盛りのベース線または前記アナログメータの枠体の内縁と、の交点を設定し、前記交点と前記中心点とを結ぶ直線を前記第二直線として設定する、
（１）に記載のアナログメータの指針の指示値の読み取り方法。
（４）
前記指針検出処理において、前記画像から前記指針の目盛りを指示する部分の一方の側面のエッジに相当する線分を検出し、
前記指示値算出処理において、前記指針検出処理により検出された前記線分の前記目盛り側の端点と前記中心点とを結ぶ直線を、前記第二直線として設定する、
（１）に記載のアナログメータの指針の指示値の読み取り方法。
（５）
前記指針検出処理が、前記中心点を中心とする予め設定された認識領域であって、目盛り板の情報表示領域に干渉しない前記認識領域に、端点が一つも含まれない線分を検出された線分から除外する線分抽出処理を含む、
（１）から（４）のいずれか一項に記載のアナログメータの指針の指示値の読み取り方法。
（６）
前記指針検出処理が、
画像を二値化する二値化処理と、
二値化画像に基づいてエッジを検出するエッジ検出処理と、
前記中心点を中心とする予め設定された認識領域であって目盛り板の情報表示領域に干渉しない前記認識領域に端点が一つも含まれない線分を、検出されたエッジに相当する線分から除外する線分抽出処理と、
を含む、
（１）から（５）のいずれか一項に記載のアナログメータの指針の指示値の読み取り方法。
（７）
前記取得処理と前記指針検出処理の間に、前記画像からアナログメータの目盛り板と指針とを含む部分をトリミングするトリミング処理を含む、
（１）から（６）のいずれか一項に記載のアナログメータの指針の指示値の読み取り方法。
（８）
前記指示値算出処理における、前記始点および前記中心点が、予め記録された座標情報に基づいて判断される、
（１）から（７）のいずれか一項に記載のアナログメータの指針の指示値の読み取り方法。
（９）
回転計であるアナログメータの指針の指示値の読み取りシステムであって、
前記指針を含む前記アナログメータの画像を取得する取得部と、
取得した前記画像から、前記指針の目盛りを指示する部分の少なくとも一方の側面のエッジに相当する線分を検出する指針検出部と、
前記目盛りの始点と前記指針の回転の中心点とを結ぶ第一直線を設定し、前記指針検出部により検出された前記線分に基づいて決定される前記指針の指示位置を示す指示点と前記中心点とを結ぶ第二直線を設定し、前記第一直線と前記第二直線とがなす角度を算出し、算出された前記角度から前記指示値を算出するように構成された指示値算出部と、
を含むアナログメータの指針の指示値の読み取りシステム。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、計測値の読み取り負荷を軽減できる新規なアナログメータの指針の指示値の読み取り手法およびアナログメータの指針の指示値の読み取りシステムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施形態に係るアナログメータの指針の指示値の読み取りシステムの構成を示す図である。

【図2】実施形態に係るアナログメータの構成を示す正面図である。

【図3】実施形態に係るアナログメータの指針の指示値の読み取り方法の構成を示すフローチャートである。

【図4】実施形態に係る指針検出処理の構成を示すフローチャートである。

【図5】実施形態に係るエッジ検出処理の態様を示す図である。

【図6】実施形態に係る線分抽出処理の態様を示す図である。

【図7】実施形態に係る指示値算出処理の第一態様を示す図である。

【図8】実施形態に係る指示値算出処理の第二態様を示す図である。

【図9】実施形態に係る指示値算出処理の第三態様を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

［アナログメータの指針の指示値の読み取りシステム］
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。まず、図１を参照して、実施形態に係るアナログメータの指針の指示値の読み取りシステムを説明する。図１は、実施形態に係るアナログメータの指針の指示値の読み取りシステム１の構成を示す図である。

【0018】

読み取りシステム１は、アナログメータ１０の画像を撮像する撮像部３０と、撮像部３０が撮像した画像を処理するコンピュータ装置５０と、を含む。撮像部３０は、アナログメータ１０の近傍に設置されたカメラなどの撮像装置や撮像機能を有する携帯端末などにより構成される。撮像部３０は、アナログメータ１０の目盛りの始点および指針の回転の中心点が一定の位置にあり、目盛り板が一定の大きさである画像を撮像するように、配置されてもよい。また撮像部３０は、アナログメータ１０の画像を一定の位置から撮像するように固定して配置されてもよい。撮像部３０が撮像した画像は、有線または無線によってコンピュータ装置５０に送信される。コンピュータ装置５０は、制御部６０と、記憶部７０と、外部通信Ｉ／Ｆ８０と、を含む。コンピュータ装置５０における制御部６０、記憶部７０および外部通信Ｉ／Ｆ８０は、図示を省略するバスを介して接続される。

【0019】

制御部６０は、図示を省略するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのマイクロプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｓ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリなどで構成される。制御部６０は、例えばＣＰＵがＲＯＭまたは記憶部７０に予め記憶された各種プログラムを実行することにより、取得部６２、指針検出部６４、指示値算出部６６などの各種機能部として動作する。取得部６２、指針検出部６４および指示値算出部６６は、後述する取得処理、指針検出処理および指示値算出処理をそれぞれ実行可能に構成されている。なお、制御部６０は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などの集積回路（ハードウェア資源）によって構成されてもよい。さらに、制御部６０は、少なくとも一つのマイクロコントローラと集積回路との組み合わせによって構成されてもよい。

【0020】

記憶部７０は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリ、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などの大容量記憶装置で構成される。記憶部７０には、アナログメータ１０の画像、アナログメータ１０の目盛りの始点、アナログメータ１０の指針の回転の中心点、アナログメータ１０の指針の指示位置を示す指示点などの座標情報、目盛りの始点と指針の回転の中心点とを結ぶ第一直線、指針の指示位置を示す指示点と中心点とを結ぶ第二直線、第一直線と第二直線とがなす角度、当該角度から算出された指示値、などが記憶される。

【0021】

外部通信Ｉ／Ｆ８０は、撮像部３０や図示を省略するユーザが操作する入出力装置などの外部ハードウェアとコンピュータ装置５０との通信を可能にする入出力インターフェースで構成される。外部通信Ｉ／Ｆ８０は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）カード、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）カードなどで構成される。また、外部通信Ｉ／Ｆ８０は、外部公衆通信回線網を介して各種外部ハードウェアとコンピュータ装置５０とを接続してもよい。

【0022】

［アナログメータ］
次に図２を参照して、実施形態に係るアナログメータを説明する。図２は、実施形態に係るアナログメータ１０の構成を示す正面図である。なお、図２および後述する図５～図９に示される四角の枠線は、画像の端を示す線である。すなわち、これらの図面では、アナログメータ１０は当該四角の枠線の内側に示されている。アナログメータ１０は、ガス流量などの評価対象の物理量に応じて、指針１４が回転する回転計である。アナログメータ１０は、目盛り板１３と、指針１４と、が枠体１５に収容されて構成されている。目盛り板１３と指針１４とは透明なガラス又はアクリル等を介して読み取り可能に構成されている。目盛り板１３は円盤状の部材である。目盛り板１３には、指針１４の回転の中心点Ｐ００を中心とする円周上に、目盛り１２が等間隔で表示されている。目盛り１２の始点Ｐ１０は「０」の値を示す部分である。指針１４が３６０°回転することで「０」の値を再び指し示すように、「０」～「９」の数値が目盛り板１３に表示されている。なお、目盛り板１３に表示される目盛り１２は３６０°の回転に対応したものに限定されず、３６０°より小さい角度（例えば２７０°）までの回転に対応したものでもよい。この場合、指針１４の回転角度は目盛り板１３に表示される目盛り１２に応じて適宜選択される。

【0023】

指針１４は、目盛り板１３に回転の中心点Ｐ００を中心に回動可能に設けられている。指針１４は、中心点Ｐ００を挟んで目盛り１２を指示する第一部分１４ａとその反対の第二部分１４ｂとを備える。第一部分１４ａは第二部分１４ｂよりも長く構成されて、目盛り１２の近傍まで延びている。第一部分１４ａの先端は鋭角の三角形状である。なお、指針１４の第一部分１４ａの形状は三角形状に限定されず、平板形状であってもよい。また、指針１４の幅方向の長さは特に限定されず、指針１４は細い略線形状であってもよい。形状に応じで、後述する指示値算出処理を適切に選択することで、指針１４の指示値を読み取ることできる。

【0024】

［アナログメータの指針の指示値の読み取り方法］
次に、実施形態に係るアナログメータの指針の指示値の読み取り方法を説明する。図３は、実施形態に係るアナログメータの指針の指示値の読み取り方法の構成を示すフローチャートである。なお、以下で説明するフローチャート（図４を含む）を構成する各処理の順序は、処理内容に矛盾や不整合が生じない範囲で順不同であり、並列的に実行されてもよい。また、各フローチャートにおいて各装置が実行する処理は、矛盾の生じない範囲で、他の装置によって実行されてもよい。

【0025】

図３に示すように、実施形態に係るアナログメータの指針の指示値の読み取り方法は、指針を含むアナログメータの画像を取得する取得処理Ｓ１０と、取得した画像から指針を検出する指針検出処理Ｓ２０と、指針の指示値を算出する指示値算出処理Ｓ３０と、を含む。また図３に示すように、実施形態に係るアナログメータの指針の指示値の読み取り方法は、取得処理Ｓ１０と指針検出処理Ｓ２０の間に、取得した画像からアナログメータの目盛り板と指針とを含む部分をトリミングするトリミング処理Ｓ１５を含んでもよい。

【0026】

取得処理Ｓ１０において、制御部６０の取得部６２が図１に示す撮像部３０が撮像したアナログメータ１０の画像を取得する。撮像部３０が撮像した画像は、撮像部３０からコンピュータ装置５０の取得部６２に送られて記憶部７０に記憶されてもよい。コンピュータ装置５０に接続された図示を省略する入出力装置を介して使用者が取得処理Ｓ１０をコンピュータ装置５０に実施させてもよい。また、予め記憶させたプログラムに基づいて制御部６０が取得処理Ｓ１０を実施してもよい。取得処理Ｓ１０において、予め設定された所定のタイミングで撮像部３０がアナログメータ１０の画像を撮像して、取得部６２が当該所定のタイミングに合わせて画像を取得するようにしてもよい。

【0027】

ここで、撮像部３０を定位置に固定した場合において、取得処理Ｓ１０を実施する前に、撮像部３０が目盛り板１３および指針１４を含むアナログメータ１０の前情報画像を撮像し、取得部６２が当該前情報画像を取得してもよい（図１～図３参照）。当該前情報画像に基づいて、目盛り１２の始点Ｐ１０および指針１４の回転の中心点Ｐ００の座標情報を記憶部７０に記憶させてもよい。また、指針が３６０°より小さい角度（例えば２７０°）まで回転するアナログメータの場合には、目盛りの終点の座標情報を記憶部７０に記憶させてもよい。当該前情報画像は、取得処理Ｓ１０において取得される画像と比較して、アナログメータ１０の目盛り１２の始点Ｐ１０および指針１４の回転の中心点Ｐ００が同じ位置にあり、目盛り板１３が同じ大きさである画像である。

【0028】

制御部６０は、取得処理Ｓ１０において取得された画像から不要な情報を除去するために、アナログメータ１０の目盛り板１３と指針１４とを含む部分をトリミングするトリミング処理Ｓ１５を実行してもよい。トリミング処理Ｓ１５において、制御部６０が取得処理Ｓ１０において取得された画像からアナログメータ１０の目盛り板１３と指針１４とを含む部分をトリミングする。トリミング処理Ｓ１５を実施する場合には、前述の前情報画像においても同様のトリミング処理を行うなどにより、トリミング処理後の画像における目盛り１２の始点Ｐ１０および指針１４の回転の中心点Ｐ００が予め記憶された座標情報とずれないようにしてもよい。

【0029】

実施形態における指針検出処理Ｓ２０および指示値算出処理Ｓ３０はＯｐｅｎＣＶ（登録商標）を利用して実行される。ＯｐｅｎＣＶ（登録商標）は、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）やＬｉｎｕｘ（登録商標）等の複数のＯＳに対応して無償で利用できるオープンソースのソフトウェアである。ＯｐｅｎＣＶ（登録商標）には、コンピュータで画像や動画を処理するのに必要なさまざまな機能（関数）が実装されており、主に画像や動画の認識・解析に好適に使用される。

【0030】

指針検出処理Ｓ２０において、制御部６０の指針検出部６４が取得処理Ｓ１０において取得した画像から指針１４の目盛り１２を指示する部分（第一部分１４ａ）の少なくとも一方の側面のエッジに相当する線分を検出する。ここで、図４～図６を参照して、指針検出処理Ｓ２０を説明する。図４は、実施形態に係る指針検出処理Ｓ２０の構成を示すフローチャートである。図４に示すように指針検出処理Ｓ２０は、画像を二値化する二値化処理Ｓ２１と、二値化画像に基づいてエッジを検出するエッジ検出処理Ｓ２２と、予め設定された認識領域に端点が一つも含まれない線分を検出されたエッジから除外する線分抽出処理Ｓ２３と、を含んでもよい。

【0031】

二値化処理Ｓ２１において、指針検出部６４が画像全体を適当な閾値に基づいて二値化画像に変換する。エッジ検出処理Ｓ２２において、指針検出部６４が二値化処理Ｓ２１により得られた二値化画像に基づいてエッジを検出する。エッジ検出処理Ｓ２２は、ＯｐｅｎＣＶ（登録商標）に基づくＣａｎｎｙ法およびＨｏｕｇｈ変換によって実行される。図５は、実施形態に係るエッジ検出処理Ｓ２２の態様を示す図である。図５に示すように、エッジ検出処理Ｓ２２では、Ｃａｎｎｙ法により、アナログメータ１０の目盛り１２、目盛り１２の値（図示省略）、指針１４、枠体１５などのエッジを白色で表し、それ以外の部分を黒色で表すように、二値化画像を画像処理する。なお、図５において示されるアナログメータ１０は図２に示すアナログメータ１０よりも目盛り１２の各線の幅が若干厚くなっているが、これはエッジを示す白色を分かりやすくするために表現したものである。続いて、Ｈｏｕｇｈ変換により白色で表された線分を検出する。

【0032】

線分抽出処理Ｓ２３において、指針検出部６４がエッジ検出処理Ｓ２２によって検出された線分からノイズを除外する。図６は、線分抽出処理Ｓ２３の態様を示す図である。線分抽出処理Ｓ２３における認識領域Ｒは、予め設定された指針１４の回転の中心点Ｐ００を中心とする領域であって、目盛り板１３の情報表示領域Ｉに干渉しない領域である。図６に示す例では認識領域Ｒの形状は四角形状としているが、認識領域Ｒの形状は特に限定されず、円形状、多角形状等としてもよい。認識領域Ｒは、記憶部７０に予め記憶されてもよい。情報表示領域Ｉは、目盛り板１３の目盛り１２および目盛り１２の値が表示された領域であり、記憶部７０に予め記憶されてもよい。線分抽出処理Ｓ２３は、認識領域Ｒに端点が一つも含まれない第二線分１９を検出されたエッジに相当する線分から除外する。第二線分１９は、目盛り１２だけでなく光や傷等に起因して検出されるノイズとなる線分である。また、線分抽出処理Ｓ２３において、認識領域Ｒに二つの端点が含まれる線分を検出されたエッジから除外してもよい。以上の処理により、取得処理Ｓ１０において取得した画像から指針１４の目盛り１２を指示する部分（第一部分１４ａ）の少なくとも一方の側面のエッジに相当する第一線分１８を検出してもよい。

【0033】

ここで、図７～図９を参照して、指示値算出処理Ｓ３０を説明する。指示値算出処理Ｓ３０において、指示値算出部６６が目盛り１２の始点Ｐ１０と指針１４の回転の中心点Ｐ００とを結ぶ第一直線Ｌ１を設定し、指針検出処理Ｓ２０により検出された第一線分１８に基づいて決定される指針の指示位置を示す指示点Ｐ２０と中心点Ｐ００とを結ぶ第二直線Ｌ２を設定し、第一直線Ｌ１と第二直線Ｌ２とがなす角度θを算出し、そして算出された角度θから指示値を算出する。始点Ｐ１０および中心点Ｐ００は、例えば記憶部７０に予め記録された座標情報に基づいて判断されるようにしてもよい。なお、３６０°ではない回転計の場合には、予め記憶された終点の座標情報に基づいて終点が判断されるようにしてもよい。

【0034】

図７は、指示値算出処理Ｓ３０の第一態様を示す図である。図７に示す第一態様では、指針検出処理Ｓ２０において、画像から指針１４の目盛り１２を指示する部分（第一部分１４ａ）の両方の側面のエッジにそれぞれ相当する２本の第一線分１８が検出される。そして指示値算出処理Ｓ３０において、指針検出処理Ｓ２０において検出された２本の第一線分１８をそれぞれ含む直線の第一交点Ｐ２１（指示点Ｐ２０の一例）と中心点Ｐ００とを結ぶ直線が、第二直線Ｌ２として設定される。そして、第一交点Ｐ２１に基づいて設定された第二直線Ｌ２と第一直線Ｌ１とがなす角度θが算出される。なお、本実施形態において角度θは時計回りで指針１４が回転した角度としている。アナログメータの指針の回転の態様に応じて、反時計回りで指針が回転した角度を算出するようにしてもよい。

【0035】

図８は、指示値算出処理Ｓ３０の第二態様を示す図である。図８に示す第二態様では、指針検出処理Ｓ２０において、画像から指針１４の目盛り１２を指示する部分（第一部分１４ａ）の一方の側面のエッジに相当する１本の第一線分１８が検出される。そして指示値算出処理Ｓ３０において、指針検出処理Ｓ２０において検出された１本の第一線分１８を含む直線と、アナログメータ１０の目盛り１２のベース線２０またはアナログメータ１０の目盛り板１３および指針１４を収容した枠体１５の内縁２２と、の第二交点Ｐ２２（指示点Ｐ２０の一例）が設定され、第二交点Ｐ２２と中心点Ｐ００とを結ぶ直線が第二直線Ｌ２として設定される。そして、第二交点Ｐ２２に基づいて設定された第二直線Ｌ２と第一直線Ｌ１とがなす角度θが算出される。なお、図８では第一線分１８を含む直線とアナログメータ１０の目盛り１２のベース線２０との交点を第二交点Ｐ２２としている。例えば、目盛り板１３が枠体１５にずれて収容されており、目盛り１２のベース線２０が隠れている場合には、第一線分１８を含む直線と枠体１５の内縁２２との交点を、第二交点Ｐ２２としてもよい。

【0036】

図９は、指示値算出処理Ｓ３０の第三態様を示す図である。図９に示す第三態様では、指針検出処理Ｓ２０において、画像から指針１４の目盛り１２を指示する部分（第一部分１４ａ）の一方の側面のエッジに相当する１本の第一線分１８が検出される。第三態様における１本の第一線分１８は、指針１４の先端まで延びておらず、目盛り１２側の端点Ｐ２３（指示点Ｐ２０の一例）が指針１４の先端よりも若干中心点Ｐ００の近くに位置する線分である。指示値算出処理Ｓ３０において、指針検出処理Ｓ２０により検出された１本の第一線分１８の目盛り１２側の端点Ｐ２３と中心点Ｐ００とを結ぶ直線が第二直線Ｌ２として設定される。そして、端点Ｐ２３に基づいて設定された第二直線Ｌ２と第一直線Ｌ１とがなす角度θが算出される。

【0037】

上記の態様において算出された角度θから、アナログメータ１０の指針１４の指示値が算出される。指示値の算出は、角度θと、予め設定された（例えば記憶部７０に記憶された）アナログメータ１０の指針１４の回転角度に応じた値と、に基づいて算出されてもよい。図７に示すアナログメータ１０の目盛り板１３の目盛り１２は、０～９の数値が等間隔で表示されており、指針１４の可動域が３６０°であるため、１目盛り分指針１４が回転する毎に角度が３６°変動することになる。図７に示すように角度θが略３３８°であるとすると、この角度θを目盛り１２の角度に対する増減率から算出（つまり、３３８°÷３６°）すると、アナログメータ１０の指針１４の指示値は略９．４と算出される。

【0038】

［作用・効果］
上述した本実施形態のアナログメータの指針の指示値の読み取り方法（読み取りシステム）では、取得したアナログメータ１０の画像から、指針１４の目盛り１２を指示する部分（第一部分１４ａ）の少なくとも一方の側面のエッジに相当する第一線分１８を検出する（図５および図６）。そして、目盛り１２の始点Ｐ１０と指針１４の回転の中心点Ｐ００とを結ぶ第一直線Ｌ１を設定し、検出された第一線分１８に基づいて決定される指針１４の指示位置を示す指示点Ｐ２０と指針の回転の中心点Ｐ００とを結ぶ第二直線Ｌ２を設定する（図７～図９）。そして第一直線Ｌ１および第二直線Ｌ２がなす角度θに基づいて、指針１４の指示値を算出する。これにより、作業者が目視で指示値を確認しなくても指示値を取得でき、計測値の読み取り負荷を軽減することができる。

【0039】

また、上述の指示値算出処理Ｓ３０の第一態様を適用した読み取り方法では、指針１４の両サイドの第一線分１８に基づいて指針１４の回転角度（角度θ）を算出することで、指示値の算出をより正確に実施できる（図７）。また、上述の指示値算出処理Ｓ３０の第二態様を適用した読み取り方法では、例えば指針が細く１本（片サイド）の第一線分１８だけが検出された場合においても、目盛り１２のベース線２０や枠体１５の内縁２２を基準とすることで、少ない誤差で指示値の算出を実施できる（図８）。目盛り１２のベース線２０および枠体１５の内縁２２のいずれを採用するかは、使用者の入力によってコンピュータ装置５０が判断してもよく、または予め記憶されたプログラムにより規定されたアナログメータの構造に関係する条件等に応じてコンピュータ装置５０が判断してよい。また、上述の指示値算出処理Ｓ３０の第三態様を適用した読み取り方法でも、例えば指針が細く１本（片サイド）の第一線分１８だけが検出された場合においても、第一線分１８の目盛り１２側の端点Ｐ２３を基準とすることで、少ない誤差で指示値の算出を実施できる（図９）。

【0040】

また、上述した本実施形態の読み取り方法では、数値情報などを含む目盛り板１３の情報表示領域Ｉに干渉しない認識領域Ｒに基づいて線分抽出を行うことで、ノイズとなる線分を効果的に除去できる（図６）。また、上述した本実施形態の読み取り方法では、二値化およびエッジ検出を行った後に線分抽出を行う場合には、指針検出の確実性が増し、指示値の誤認識を少なくできる（図４～図６）。

【0041】

なお、上述した実施形態において画像解析処理に使用されるソフトウェアはＯｐｅｎＣＶを用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像や動画の認識・解析に使用できる機能を備えたソフトウェアを適宜採用できる。また、上述した実施形態において単一のコンピュータ装置を用いたシステムを説明したが、上述した実施形態における各種機能部を分散させたシステムとしてもよい。また、複数の撮像部によって複数のアナログメータの指針の指示値を並行して読み取るように構成してもよい。また、本明細書のおける用語「システム」は、単一のコンピュータ装置において構築された各種機能部の複合システムを包含する。

【0042】

以上、上述した実施形態を一例として本発明を説明してきたが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、上述した各効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

【符号の説明】

【0043】

１：読み取りシステム、１０：アナログメータ、１２：目盛り、１３：目盛り板、１４：指針、１４ａ：第一部分、１４ｂ：第二部分、１５：枠体、１６：エッジ、１８：第一線分、１９：第二線分、２０：ベース線、２２：内縁、３０：撮像部、５０：コンピュータ装置、６０：制御部、６２：取得部、６４：指針検出部、６６：指示値算出部、７０：記憶部、８０：外部通信Ｉ／Ｆ、Ｐ００：中心点、Ｐ１０：始点、Ｐ２０：指示点、Ｐ２１：第一交点、Ｐ２２：第二交点、Ｐ２３：端点、Ｌ１：第一直線、Ｌ２：第二直線、θ：角度、Ｒ：認識領域、Ｉ：情報表示領域、Ｓ１０：取得処理、Ｓ１５：トリミング処理、Ｓ２０：指針検出処理、Ｓ２１：二値化処理、Ｓ２２：エッジ検出処理、Ｓ２３：線分抽出処理、Ｓ３０：指示値算出処理

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】