(57)【要約】【課題】計測器を安価かつ精度よく計測することができる計測器自動読取装置を提供する。【解決手段】流量計２は、表示部３と、計測値指示体４とを有している。表示部３は、その上部に最大目盛線３ａが設けられ、その下部に最小目盛線３ｂが設けられ、これら最大目盛線３ａと最小目盛線３ｂとの間に、等間隔をあけて複数の目盛線が設けられている。計測器自動読取装置１は、撮影手段１０と、画面１１と、集中管理室内のホストコンピュータと接続する通信回線１２と、計測器自動読取装置１の内部のデータ処理ユニット２０とを有している。準備工程において、ユーザーが流量計２の撮影を行い、目盛線３ａ，３ｂの座標をマウスを用いて決定する。計測工程において、データ処理ユニット２０が、流量計２を撮影し、計測値指示体４の上端部の座標を検出する。これら目盛線３ａ，３ｂの座標及び計測値指示体４の上端部の座標から、データ処理ユニット２０が計測値を演算する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
目盛と計測値指示体とを備えた計測器の計測値を読み取る自動読取装置であって、
該計測器を撮影する計測器撮影手段と、
撮影された画像における該計測器の最大目盛位置及び最小目盛位置を記憶する目盛記憶手段と、
該画像における該計測値指示体の位置を検出する指示体位置検出手段と、
該最大目盛位置、最小目盛位置及び該計測値指示体の位置に基づいて計測器の計測値を演算する計測値演算手段と
を備えたことを特徴とする計測器自動読取装置。
【請求項２】
請求項１において、さらに前記計測器の種別を記憶する種別記憶手段を備え、
前記計測値演算手段は、該種別記憶手段からの種別信号に基づき、該計測器の種別に応じて計測値を演算するものであることを特徴とする計測器自動読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測器自動読取装置に係り、特に水処理施設などの各種プラント等に設けられた現場型計測器の計測値を読み取るのに好適な計測器自動読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水処理施設を始めとする各種プラント等に用いられる計測器として、計測器の取付現場に行かないと計測値を読むことができない現場型計測器と、計測結果を電気信号に変換して遠方の集中管理センタ等に伝送することにより、遠方にて計測値の読み取りが可能な電気式計測器とがある。
【０００３】
これらの計測器のうち、電気式計測器は、センサ部や信号変換部などの複雑な構成を有するため、高価である。従って、プラントの補修後の運転調整時や試運転時にしか使用しない計測器まで電気式計測器にすると、設備費が高いものとなる。
【０００４】
一方、現場型計測器は、機械的な仕掛けだけの簡単な構造であるため安価であるが、計測作業員が現場に行って計測値を読み取るため、人件費がかかる、計測値の収集に時間がかかる、読み取る人が異なることにより計測値に違いが生じる等の不都合がある。
【０００５】
特開２００２−２８８７８０号公報には、各家庭に取り付けられたガスなどの使用量メータの自動読取装置が開示されている。
【０００６】
同号公報で用いられている使用量メータは、針式の円読式メータであり、表示部が円盤よりなり、該円盤の周縁に０〜９の数字が付されている。この自動読取装置は、ＣＣＤなどからなる撮像装置を備えており、また、針が０〜９を指針している表示部の１０枚の画像を、テンプレートとして予め記憶部に記憶している。計測の際、撮像装置によって使用量メータを撮像し、撮像された表示部を前記１０枚の画像と比較し、該１０枚の画像のうち針の位置が最も近い画像の指針値が計測値とされる。
【０００７】
同号公報の自動読取装置にあっては、既に設置されている現場型計測器をそのまま使用できるため、電気式計測器に取り換える場合と比べて安価である。また、計測作業員によって計測値の読み取りが行われることはないため、短時間で精度の高い計測値の読取が可能となる。
【特許文献１】特開２００２−２８８７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特開２００２−２８８７８０号公報のメータ自動読取装置では、多種類の計測器の読取を行う場合、各種の計測器ごとに複数の画像をテンプレートとして予め記憶部に記憶させる必要があるため、手間がかかる。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解消し、計測器を安価かつ精度よく計測することができる計測器自動読取装置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】
【００１０】
本発明（請求項１）の計測器自動読取装置は、目盛と計測値指示体とを備えた計測器の計測値を読み取る自動読取装置であって、該計測器を撮影する計測器撮影手段と、撮影された画像における該計測器の最大目盛位置及び最小目盛位置を記憶する目盛記憶手段と、該画像における該計測値指示体の位置を検出する指示体位置検出手段と、該最大目盛位置、最小目盛位置及び該計測値指示体の位置に基づいて計測器の計測値を演算する計測値演算手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２の計測器自動読取装置は、請求項１において、さらに前記計測器の種別を記憶する種別記憶手段を備え、前記計測値演算手段は、該種別記憶手段からの種別信号に基づき、該計測器の種別に応じて計測値を演算するものであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明（請求項１）の計測器自動読取装置は、目盛記憶手段によって記憶された最大目盛位置及び最小目盛位置と、指示体位置検出手段によって検出された計測指示体の位置との位置関係に基づいて計測器の計測値を演算することから、複数の画像を予め記憶部に記憶させる必要がなく、手間がかからない。
【００１３】
本発明にあっては、現場型計測器の読み取りを自動的に行うことができる。
【００１４】
本発明によると、計測作業員によって読み取りを行う場合と比べて、安価かつ精度よく計測することができる。
【００１５】
請求項２の計測器自動読取装置は、計測器の種別を記憶する種別記憶手段を備え、前記計測値演算手段は、該種別記憶手段からの種別信号に基づき、該計測器の種別に応じて計測値を演算するものであることから、多種類の計測器の計測値を読み取ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。第１図（ａ）は実施の形態に係る計測器自動読取装置及び流量計の斜視図、第１図（ｂ）は流量計の表示部の正面図、第２図は第１図の計測器自動読取装置の概略的な構成図である。
【００１７】
現場型計測器である流量計２の近傍に、計測器自動読取装置１が設置されている。
【００１８】
この実施の形態では、流量計２はフローメータであり、筒軸方向を上下方向とした筒状ケーシング２ａと、該ケーシング２ａの外面に印刷、刻印等により形成された複数の目盛線よりなる表示部３と、該ケーシング２ａ内に収容されたロータ式浮子よりなる計測値指示体４とを有している。表示部３は、その最上部に最大目盛線３ａが設けられ、その最下部に最小目盛線３ｂが設けられ、これら最大目盛線３ａと最小目盛線３ｂとの間に、等間隔をあけて複数の目盛線が設けられている。計測値指示体４は逆円錐形状となっており、上端側の平面部が計測値を指示する指示ポイントとなっている。
【００１９】
計測器自動読取装置１は、ＣＣＤなどの撮影手段１０と、後面に設けられた画面１１と、計測器自動読取装置１を図示しない集中管理室内のホストコンピュータと接続する通信回線１２と、計測器自動読取装置１の内部のデータ処理ユニット２０とを有している。
【００２０】
また、図示は省略するが、計測器自動読取装置１の前面には、撮影のタイミングに連動して光るランプ・フラッシュなどの光源が設けられている。この光源によると、撮影時のみ明るくすることができるので、消費電力低減やカメラ・照明器具の延命化が図られる。
【００２１】
データ処理ユニット２０は、信号処理用ＣＰＵを備えたものであり、以下の７つの部分２１〜２７を有している。撮影手段制御部２１は、撮影手段１０を作動させて流量計２の撮影動作を実行させる機能を有する。目盛記憶部２２は、撮影手段１０によって撮影された画像における、最大目盛線３ａの画像上の座標、最小目盛線３ｂの画像上の座標、及びこれら目盛線３ａ，３ｂの周辺の画像を記憶する機能を有する。種別記憶部２３は、ユーザーが選択した流量計２の種別、例えば縦型計器、横型計器、円形計器などの種別を記憶する機能を有する。位置ずれ検出部２４は、上記目盛記憶部２２によって予め記憶されている目盛線３ａ，３ｂの周辺画像と、計測時に撮影された目盛線３ａ，３ｂの周辺画像とを比較し、計測器自動読取装置１及び流量計２に位置ずれが有るか否かを検出する機能を有する。表示部画像抽出部２５は、撮影された画像から表示部３の画像を抽出する機能を有する。指示体位置検出部２７は、画像上の計測値指示体４の指示ポイントの座標を検出する機能を有する。計測値演算部２７は、目盛線３ａ，３ｂの座標、計測値指示体４の指示ポイントの座標及び流量計２の種別から、計測値を演算する機能を有する。
【００２２】
このように構成された計測器自動読取装置１の動作を、第３，４図を用いて説明する。なお、第３図は計測前の準備工程を説明するフローチャートであり、第４図は計測工程を説明するフローチャートである。
【００２３】
［準備工程］
準備工程においては、第３図の通り、ユーザーが計測器自動読取装置１を操作して、流量計２の撮影をする（ＳＴＥＰ１）。
【００２４】
次いで、目盛記憶部２２が、画面１ａ上の画像から目盛線３ａ，３ｂの周辺の画像を収集して記憶する。また、ユーザーが、目盛線３ａ，３ｂの座標をマウスなどのポインティングデバイスを用いて決定し、目盛記憶部２２に記憶させる（ＳＴＥＰ２）。
【００２５】
次いで、ユーザーが、画面１ａを用いて流量計２の種別を選択し、種別記憶部２３に記憶させる（ＳＴＥＰ３）。
【００２６】
［計測工程］
計測工程においては、撮影手段制御部２１が、撮影手段１０を作動させ、流量計２を撮影する（ＳＴＥＰ１）。
【００２７】
次いで、撮影画像のチェックを行う（ＳＴＥＰ２）。このＳＴＥＰ２では、位置ずれ検出部２４が、撮影された画像上の目盛線３ａ，３ｂの周辺画像と、準備工程で目盛記憶部２２に記憶された目盛線３ａ，３ｂの周辺画像とのマッチングを行い、計測器自動読取装置１及び流量計２の位置ずれや計測器自動読取装置１の故障の有無をチェックする。例えば、計測工程における目盛線３ａ，３ｂの周辺画像と準備工程における目盛線３ａ，３ｂの周辺画像との画像データ同士の引き算を行い、すべての座標における画像値がほぼ０になっているかどうかを確認する。ずれが生じている場合は、予め定めた範囲（例えば、１ｃｍ角内）を探索し、マッチする場所を検索する。マッチする部分が検出できた場合は、マッチするように座標軸を変更して記憶する。マッチする場所が検出できない場合は、カメラが大きくずれていたり、故障していたり等の要因で正常な映像を取ることができなくなっていると判断し、警報を発する（ＳＴＥＰ３）。
【００２８】
その後、画像上から、表示部３の画像抽出を行う（ＳＴＥＰ４）。先ず、表示画像抽出部２５が、目盛記憶部２２から目盛線３ａ，３ｂの座標を呼び出すと共に、種別記憶部２３から流量計２の種別を呼び出す。そして、表示部画像抽出部２５が、予め記憶されている複数の画像抽出プログラムの中から流量計２の種別に対応するプログラムを呼び出し、このプログラムに従って画像上から表示部３の画像を抽出する（切り出す）。
【００２９】
本実施の形態では流量計２は縦型であるため、抽出画像は最小目盛線３ａから最小目盛線３ｂまでの縦長の長方形状の画像となる。なお、横長の計測器の場合、抽出画像は横長の長方形状の画像となり、円形の計測器の場合、抽出画像はドーナツ形状の画像となる。
【００３０】
次いで、指示体位置検出部２６が、計測値指示体４の検出を行う（ＳＴＥＰ５）。計測値指示体４の検出は、公知の種々の画像処理によって行うことができる。例えば、予め準備工程において計測値指示体４の形状パターンを記憶しておき、計測工程において、抽出画像中から同一の形状パターンを探索することにより、計測値指示体４を検出してもよい。また、計測値指示体４が最小目盛線３ｂを指示しているときの表示部３の抽出画像パターンを予め記憶しておき、この抽出画像パターンと、今回の抽出画像パターンとの照合により、計測値指示体４の検出を行ってもよい。
【００３１】
次いで、計測値演算を行う（ＳＴＥＰ６）。以下に、計測工程における表示部３の抽出画像パターンと、準備工程時に予め記憶された、計測値指示体４が最小目盛線３ｂを指示しているときの表示部３の抽出画像パターンとの照合によって、計測値の演算をする方法を説明する。先ず、これら２つの抽出画像パターンにおけるパターンデータの差分計算を行う。計算結果は２次元配列となるが、この配列中の差が発生している場所を検出する。差の発生がなければ、計測工程での計測値指示体４は、準備工程における場合と同様、最小目盛線３ｂを指している。差が発生している場合には、計測値指示体４は最小目盛線３ｂ以外を指している。この計測値指示体４は、その上端部が計測値を示すものであるため、差が発生している座標のうち最も上部の座標が計測値を示す座標となる。この計測値指示体４の上端部の座標と、目盛記憶部２２に記憶されている目盛線３ａ，３ｂの座標とから、流量計２の種別に応じた演算方法によって、計測値演算部２６が計測値の計算を行う。
【００３２】
本実施の形態では、流量計２は縦型であるため、最小目盛線３ｂから最大目盛線３ａまでの距離と、最小目盛線３ｂから計測値指示体４の上端部までの距離との比から、計測値指示体４が計測範囲の何％を指しているかが算出される。なお、予め最大目盛線３ａの指示値及び最小目盛線３ｂの指示値をデータ処理ユニット２０に記憶させておき、これら指示値と上記計測範囲の％値とから、計測値を算出してもよい。
【００３３】
最後に、算出された計測値が通信回線１２を介してホストコンピュータに出力される（ＳＴＥＰ７）。
【００３４】
なお、上記実施の形態では、撮影手段１０及び流量計２の位置ずれを考慮したが、位置ずれの可能性が低い場合、考慮しなくてもよい。この場合、準備工程における周辺画像の記憶（第３図のＳＴＥＰ２を参照）及び計測工程における撮影画像チェック及び警報発信（第４図のＳＴＥＰ２，３）が省略される。
【００３５】
上記実施の形態では計測器の種別の選択を行ったが、一種類の計測器のみを読み取る場合は、種別記憶機能を有していなくてもよい。この場合、準備工程における計測器の種別の選択・記憶（第３図のＳＴＥＰ３）が省略される。
【００３６】
上記実施の形態では、１つの計測器自動読取装置で１つの計測器のみの自動読取を行っていたが、１つの計測器自動読取装置で複数の計測器の自動読取を行ってもよい。この場合、準備工程において、１枚の撮影画像に複数の計測器を撮影し、各計測器ごとに第３図のＳＴＥＰ２、ＳＴＥＰ３の工程を行う。また、計測工程においても、１枚の撮影画像に複数の計測器を撮影し、各計測器ごとに第４図のＳＴＥＰ２〜７の工程を行う。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（ａ）は実施の形態に係る計測器自動読取装置及び流量計の斜視図であり、（ｂ）は流量計の表示部の正面図である。
【図２】図１の計測器自動読取装置の概略的な構成図である。
【図３】計測前の準備工程を説明するフローチャートである。
【図４】計測工程を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
１  計測器自動読取装置
２  流量計
３  表示部
３ａ  最大目盛線
３ｂ  最小目盛線
４  計測値指示体
１０  撮影手段
１１  画面
１２  通信回線
２０  データ処理ユニット
【図１】
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【図２】
2006084418.tif 000004
【図３】
2006084418.tif 000005
【図４】
2006084418.tif 000006