Kuinka rakentaa automatisoitu mittarinlukulaitteisto

Mittari kaapin oven takana voi olla vaikea kuvata. Numerot ovat pieniä, suojakansi heijastaa valoa ja yksittäinen kirkas valokolmiointi voi peittää desimaalipisteen. Automatisoidun mittarilukemisen kamerajärjestelmän rakentaminen tarkoittaa selkeän kuvan ottamista joka kerta ja lukeman liittämistä oikeaan laitteeseen.

Olemassa oleville metreille, joissa ei ole käytettävissä tietoliitäntärajapintaa, kamera voi ottaa näytön kuvan, jonka isäntäsovellus tunnistaa.

Määritä lukemistehtävä ja käsittele epävarmoja tuloksia

Digitaalisten mittareiden lukemisessa käytetään yleensä OCR:ta eli optista merkkitunnistusta tekstiin kuvasta. Analogisen mittarin lukemisessa on määritettävä osoittimen sijainti asteikon suhteen. Nämä kaksi tehtävää vaativat erilaista ohjelmistoprosessointia.

Sisällytä desimaalipisteet, yksiköt ja positiiviset tai negatiiviset merkit tunnistustehtävään. Jos luku 12,5 luetaan väärin muodossa 125, tulos on virheellinen vaikka kaikki numerot olisivatkin tunnistettu oikein. Useiden mittareiden tapauksessa määritä kullekin laitteelle erillinen kuvan alue ja vakio-tunniste estääkseen lukujen väärän sijoittamisen. Kun lukeminen on epävarmaa, tallenna alkuperäinen kuva ja merkitse se tarkastettavaksi sen sijaan, että automaattisesti täytettäisiin uskottava arvo.

Mittarinlukua varten kameramoduulin valinta

Kuvanraami ja terävyys määrittävät, mitkä yksityiskohdat ovat näkyvissä

Valitse kiinnityspaikka siten, että kaapin ovi on normaalissa käyttöasennossaan, ja valitse sen jälkeen linssi ja resoluutio. Laajempi näkökulma kattaa enemmän kuvattavaa kohteita, mutta samalla tulostusresoluutiolla jokainen merkki saattaa käsittää vähemmän pikseleitä.

Tarkista ohuet viivat, desimaalipisteet ja näytön reunan läheisyydessä olevat merkit alkuperäisessä kuvakoon mittakaavassa. Digitaalinen suurentaminen ei voi palauttaa yksityiskohtia, joita ei ole alun perin tallennettu. Lähietäisyyden asennuksissa varmista myös pienin tarkennusetäisyys. Pelkkä pikselimäärä ei yksinään määritä soveltuvuutta.

Säädä heijastuksia ja valaistusta paikan päällä

Suojakannen heijastukset voivat peittää merkkien viivoja. Yritä muuttaa kameran kulmaa, siirtää valonlähdettä tai lisätä haja-aluevalaistusta. Tarkista kuva myös sammutettujen huonevalojen ja ikkunasta tulevan päivänvalon ollessa mittarilla.

Elektroniset näytöt voivat näyttää nauhoja tai puuttuvia osia, kun niiden päivitystaajuus vuorovaikuttelee kameran valotusaikaa kanssa. Ota sarja kuvia ja tarkastele niitä kehys kerrallaan. Muuta yhtä ehtoa kerrallaan, jotta voit tunnistaa syyt.

Testaa kokonais USB-yhteys

Valitsemaan USB-kameramoduuli yhteensopivan rajapinnan tarjoaminen on vain lähtökohta. Vahvista ajurituen saatavuus kohdejärjestelmässä sekä saatavilla olevat resoluution, kuvataajuuden ja tulostusmuodon yhdistelmät. Testaa lopullisella isäntälaitteella, kaapelilla ja sovelluksella.

Missä IMX258 USB -moduuli sijoittuu

Sinoseenin IMX258 USB -kameramoduuli ,malli HSJ80-GM258FD-V1.0, on ehdokas tällaiselle prototyypille. Tuotesivulla mainitaan USB 2.0 -liitäntä, automaattitarkennus ja resoluutio 4224 × 3144, lisäksi valinnainen 80° näkökulma.

Korkeampi resoluutio voi auttaa säilyttämään pienien merkkien yksityiskohdat, vaikka todelliset USB-tulostustilat edellyttävätkin edelleen vahvistusta. Yksi automaattitarkennus-kameramoduuli voi yksinkertaistaa asennusta, kun etäisyydet kiinnityskoteloista vaihtelevat. Asennuksen jälkeen vahvista, että laitteen ohjelmisto tukee vaadittavia tarkennusohjauksia, jotta heijastukset tai etupuolella kulkevat kaapelit eivät siirrä tarkennusta näytöstä pois.

Soveltuuko 80 asteen katselukulma riippuu työetäisyydestä ja näkyvissä olevien metrien määrästä. Näytteitä tilatessa on ilmoitettava linssikonfiguraatio, pienin tarkennusetäisyys ja tulostilat, jonka jälkeen testataan kohdemittaria käyttäen. Kamera toimittaa kuvia; nämä erityisominaisuudet eivät yksinään takaa OCR-tunnistuksen tarkkuutta.

Siirtyminen näytetestauksesta luotettavaan toimintaan

Turvallinen kiinnike pitää kehyksen paikoillaan ja estää liikettä, joka johtuu kaapin oven avaamisesta tai kaapelista vetämisestä. Sovelluksen käynnistyttyä on annettava valaistuksen ja tarkennuksen asettua ennen kuin kuvia hyväksytään tunnistukseen.

Kuvauksen väliaika riippuu siitä, kuinka nopeasti lukema muuttuu. Kumulatiivisen mittarin lukeminen muutaman minuutin välein ei yleensä vaadi jatkuvaa korkearesoluutioista videovirtaa.

Vahvistuksen aikana tallenna alkuperäinen kuva yhdessä lukeman, mittarin tunnisteella ja aikaleimalla. Kattaa numerojen siirtymät, tyhjät näytöt, tyypillinen pölyn kertyminen, USB-yhdistämisien uudelleenkytkeytyminen sekä toipuminen sähkökatkoksesta. Ennen tuotantoyksiköiden tilaamista vahvista hyväksytty kameramoduulin konfiguraatio ,mukaan lukien linssi, piirilevyn versio, kaapeli ja ohjelmistoversio, sekä sovi siitä, miten konfiguraatiomuutokset ilmoitetaan.

Usein kysytyt kysymykset

K1: Voiko kamera lukea mittarinarvoja automaattisesti?

Kamera ottaa kuvia. Isäntäsovelluksen on löydettävä näyttö, tunnistettava numerot tai osoitin sekä varmistettava tulos. Testaa kuvien ottamisen laatu ja lukemien tarkkuus erikseen.

K2: Tarvitaanko jokaista asennusta varten automaattista tarkennusta?

Ei. Kiinteän tarkennuksen konfiguraatiota kannattaa arvioida, kun työetäisyys on vakio ja asennus on yhtenäinen. Jos etäisyys vaihtelee, testaa, täyttääkö automaattinen tarkennus sovelluksen vaatimukset.

K3: Mitä ensimmäisen näytekuvan tulisi näyttää?

Ota kuva todellisesta mittarista sen tarkoitetussa asennusjärjestelyssä. Kuvaan on sisällytettävä koko lukema, desimaalipiste, yksiköt ja riittävästi ympäröivää yksityiskohtaa mittarin tunnistamiseksi. Säilytä alkuperäinen kuva ilman kosmeettisia terävöityksiä.

K4: Pitäisikö algoritmi vaihtaa ensin, kun tunnistus epäonnistuu?

Tarkista ensin alkuperäinen kuva. Heijastukset, huono terävyys ja liian vähän pikseleitä merkkiä kohden ovat kuvantamisongelmia. Jos kuva on selkeä, mutta lukema on väärä, tutki tunnistus- ja vahvistuslogiikkaa.