Πώς να δημιουργήσετε ένα αυτοματοποιημένο σύστημα κάμερας για την ανάγνωση μετρητών

Ένας μετρητής πίσω από μια πόρτα ντουλάπιου μπορεί να είναι δύσκολο να φωτογραφηθεί. Τα ψηφία είναι μικρά, η προστατευτική κάλυψη ανακλά το φως και μια μόνη λαμπερή κηλίδα μπορεί να κρύψει το δεκαδικό σημείο. Η δημιουργία ενός αυτοματοποιημένου συστήματος κάμερας για την ανάγνωση μετρητών σημαίνει την απόκτηση μιας σαφούς εικόνας κάθε φορά και την ανάθεση κάθε ανάγνωσης στη σωστή συσκευή.

Για υπάρχοντες μετρητές χωρίς χρησιμοποιήσιμη διεπαφή δεδομένων, μια κάμερα μπορεί να καταγράψει την οθόνη για αναγνώριση από μια εφαρμογή-υποδοχέα.

Ορίστε την εργασία ανάγνωσης και αντιμετωπίστε τα αβέβαια αποτελέσματα

Η ψηφιακή ανάγνωση μετρητών χρησιμοποιεί συνήθως OCR, ή αναγνώριση οπτικών χαρακτήρων, για την εξαγωγή κειμένου από μια εικόνα. Η ανάγνωση ενός αναλογικού δείκτη απαιτεί τον προσδιορισμό της θέσης του δείκτη σε σχέση με την κλίμακα. Αυτές οι δύο εργασίες απαιτούν διαφορετική επεξεργασία λογισμικού.

Συμπεριλάβετε τα δεκαδικά σημεία, τις μονάδες και τα θετικά ή αρνητικά πρόσημα στην εργασία αναγνώρισης. Εάν το 12,5 διαβαστεί ως 125, το αποτέλεσμα είναι λανθασμένο, ακόμη και αν έχουν αναγνωριστεί όλα τα ψηφία. Για πολλαπλούς μετρητές, αναθέστε μια ξεχωριστή περιοχή εικόνας και ένα σταθερό αναγνωριστικό σε κάθε όργανο, για να αποτραπεί η λανθασμένη ανάθεση μετρήσεων. Όταν μια μέτρηση είναι αβέβαιη, αποθηκεύστε την αρχική εικόνα και σημειώστε την για επανεξέταση, αντί να συμπληρώσετε αυτόματα μια πιθανή τιμή.

Επιλογή Μονάδας Κάμερας για Ανάγνωση Μετρητών

Η Πλαισίωση και η Εστίαση Καθορίζουν Ποιες Λεπτομέρειες Είναι Ορατές

Επιλέξτε τη θέση τοποθέτησης με την πόρτα του πίνακα στην κανονική της θέση λειτουργίας, και στη συνέχεια επιλέξτε το φακό και την ανάλυση. Μια ευρύτερη γωνία θέασης καταγράφει περισσότερο από τη σκηνή, αλλά σε σταθερή ανάλυση εξόδου, κάθε χαρακτήρας μπορεί να καταλαμβάνει λιγότερα pixel.

Ελέγξτε τις λεπτές γραμμές, τα δεκαδικά σημεία και τους χαρακτήρες που βρίσκονται κοντά στο άκρο της οθόνης στο αρχικό μέγεθος εικόνας. Η ψηφιακή μεγέθυνση δεν μπορεί να ανακτήσει λεπτομέρειες που δεν έχουν καταγραφεί ποτέ. Για εγκαταστάσεις σε μικρή απόσταση, επιβεβαιώστε επίσης την ελάχιστη απόσταση εστίασης. Ο αριθμός των pixel μόνος του δεν καθορίζει την καταλληλότητα.

Ρυθμίστε τις ανακλάσεις και την έκθεση επιτόπου

Οι ανακλάσεις στο προστατευτικό κάλυμμα μπορούν να καλύψουν τις γραμμές των χαρακτήρων. Δοκιμάστε να αλλάξετε τη γωνία της κάμερας, να μετακινήσετε την πηγή φωτός ή να προσθέσετε διασπερμένο φωτισμό. Ελέγξτε επίσης την εικόνα με τα φώτα του δωματίου σβηστά και με το ηλιακό φως να φτάνει στο μετρητή.

Οι ηλεκτρονικές οθόνες μπορεί να εμφανίζουν ζώνες ή ελλείποντα τμήματα όταν ο χρόνος ανανέωσής τους αλληλεπιδρά με την έκθεση της κάμερας. Λάβετε μια ακολουθία και εξετάστε την καρέ με καρέ. Ρυθμίστε μία συνθήκη κάθε φορά για να εντοπίσετε την αιτία.

Δοκιμάστε την πλήρη σύνδεση USB

Επιλέγοντας ένα Μονάδα κάμερας USB με μια συμβατή διεπαφή είναι μόνο το αρχικό σημείο. Επιβεβαιώστε την υποστήριξη οδηγών στο στόχο σύστημα και τους διαθέσιμους συνδυασμούς ανάλυσης, ρυθμού καρέ και μορφής εξόδου. Δοκιμάστε με τον τελικό υπολογιστή, το καλώδιο και την εφαρμογή.

Πού εντάσσεται το USB Module IMX258

Sinoseen's USB camera module IMX258 ,το μοντέλο HSJ80-GM258FD-V1.0, είναι υποψήφιο γι’ αυτόν τον τύπο πρωτοτύπου. Η σελίδα προϊόντος του αναφέρει USB 2.0, αυτόματη εστίαση και ανάλυση 4224 × 3144, με προαιρετικό πεδίο οράσεως 80°.

Μεγαλύτερη ανάλυση μπορεί να βοηθήσει στη διατήρηση λεπτομερειών μικρών χαρακτήρων, αν και οι πραγματικές λειτουργίες εξόδου USB χρειάζονται ακόμα επιβεβαίωση. Ένα μονάδα κάμερας με αυτόματη εστίαση μπορεί να απλοποιήσει τη ρύθμιση όταν οι αποστάσεις τοποθέτησης διαφέρουν μεταξύ των ντουλάπων. Μόλις εγκατασταθεί, επιβεβαιώστε ότι το firmware υποστηρίζει τους απαιτούμενους ελέγχους εστίασης, ώστε ανακλάσεις ή καλώδια στο προσκήνιο να μην αποσπούν την εστίαση από την οθόνη.

Εάν μια γωνία οράσεως 80° είναι κατάλληλη εξαρτάται από την απόσταση λειτουργίας και τον αριθμό των μέτρων που εμφανίζονται. Κατά την αίτηση δειγμάτων, καθορίστε τη διαμόρφωση του φακού, την ελάχιστη απόσταση εστίασης και τους τρόπους εξόδου, και στη συνέχεια δοκιμάστε με το στόχο μετρητή. Η κάμερα παρέχει εικόνες· αυτές οι προδιαγραφές μόνες τους δεν εγγυώνται την ακρίβεια της αναγνώρισης χαρακτήρων (OCR).

Μετάβαση από δοκιμή δειγμάτων σε αξιόπιστη λειτουργία

Ένα ασφαλές βραχίονας διατηρεί σταθερή την πλαισίωση και αποτρέπει την κίνηση που προκαλείται από το άνοιγμα της πόρτας του περιβλήματος ή το τράβηγμα του καλωδίου. Μετά την έναρξη της εφαρμογής, επιτρέψτε στην έκθεση και στην εστίαση να σταθεροποιηθούν προτού αποδεχθείτε εικόνες για αναγνώριση.

Το διάστημα λήψης εξαρτάται από το πόσο γρήγορα αλλάζει η ένδειξη. Ένας αθροιστικός μετρητής που διαβάζεται κάθε λίγα λεπτά συνήθως δεν απαιτεί συνεχή ροή βίντεο στην υψηλότερη ανάλυση.

Κατά τη διάρκεια της επικύρωσης, αποθηκεύστε την αρχική εικόνα μαζί με την ανάγνωση, τον αναγνωριστικό αριθμό του μετρητή και τη στιγμή χρόνου. Καλύψτε τις μεταβάσεις ψηφίων, τις κενές οθόνες, τη συνηθισμένη συσσώρευση σκόνης, την επανασύνδεση USB και την ανάκαμψη μετά από διακοπή ρεύματος. Πριν παραγγείλετε μονάδες παραγωγής, επιβεβαιώστε την εγκεκριμένη διαμόρφωση της μονάδας κάμερας ,συμπεριλαμβανομένου του φακού, της αναθεώρησης της πλακέτας, του καλωδίου και της έκδοσης του λογισμικού, και συμφωνήστε για τον τρόπο με τον οποίο θα ενημερώνονται οι αλλαγές διαμόρφωσης.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε1: Μπορεί η κάμερα να διαβάζει αυτόματα τις τιμές του μετρητή;

Η κάμερα λαμβάνει εικόνες. Μια εφαρμογή-υποδοχέας πρέπει να εντοπίζει την οθόνη, να αναγνωρίζει τα ψηφία ή το δείκτη και να επικυρώνει το αποτέλεσμα. Δοκιμάστε ξεχωριστά την ποιότητα λήψης εικόνας και την ακρίβεια ανάγνωσης.

Ε2: Χρειάζεται κάθε εγκατάσταση αυτόματη εστίαση;

Όχι. Μια διαμόρφωση με σταθερή εστίαση αξίζει να εξεταστεί όταν η απόσταση λειτουργίας είναι σταθερή και η εγκατάσταση είναι συνεπής. Εάν η απόσταση μεταβάλλεται, δοκιμάστε εάν η αυτόματη εστίαση μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις της εφαρμογής.

Ε3: Τι πρέπει να δείχνει η πρώτη δειγματική εικόνα;

Φωτογραφήστε ένα πραγματικό μετρητή στην προβλεπόμενη διάταξη τοποθέτησης. Συμπεριλάβετε ολόκληρη την ένδειξη, το υποδιαστολικό σημείο, τις μονάδες και αρκετές λεπτομέρειες του περιβάλλοντος για να εντοπιστεί το όργανο. Διατηρήστε την αρχική εικόνα χωρίς κοσμητική ενίσχυση.

Ερώτηση 4: Πρέπει να αντικατασταθεί πρώτα ο αλγόριθμος όταν αποτύχει η αναγνώριση;

Ελέγξτε πρώτα την αρχική εικόνα. Η λάμψη, η κακή εστίαση και ο ελάχιστος αριθμός pixel ανά χαρακτήρα είναι προβλήματα εικόνας. Αν η εικόνα είναι σαφής αλλά η ένδειξη είναι λανθασμένη, εξετάστε τη λογική αναγνώρισης και επικύρωσης.