(57)【要約】【課題】撮像視野の違いによらずに計量装置が示す数値を正確に認識することができる数値認識装置、数値認識方法および数値認識プログラムを提供する。【解決手段】計量装置の数値表示部が有する数字車に対応して帯状に連なる数字列のパターンを記憶する記憶部と、計量装置の数値情報を含む画像に含まれる各桁の数字車が表示する表示内容を抽出する抽出部と、数字車の表示内容を数字列のパターンと照合する照合部と、照合部による数字車の照合結果に基づいて計量装置が指示する数値を認識する認識部と、照合部による最低位の数字車の照合結果に基づいて画像に含まれる目盛の値を判別する判別部と、を備える。【選択図】図１
2016173760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最低位に複数の目盛線からなる目盛が付された複数桁の数字にそれぞれ対応する複数の数字車が回転することによって計量用の数値を表示する計量装置の数値情報を含む画像をもとに該計量装置が指示する数値を認識する数値認識装置であって、
前記数字車に対応して帯状に連なる数字列のパターンを記憶する記憶部と、
前記画像に含まれる各桁の前記数字車が表示する表示内容を抽出する抽出部と、
前記数字車の表示内容を前記数字列のパターンと照合する照合部と、
前記照合部による前記数字車の照合結果に基づいて前記計量装置の各桁における指示値を認識する認識部と、
前記照合部による前記最低位の前記数字車の照合結果に基づいて前記画像に含まれる前記目盛の値を判別する判別部と、
を備えたことを特徴とする数値認識装置。
【請求項２】
前記目盛には、所定の間隔で他の目盛線よりも長く表示される長目盛線が設けられ、
前記判別部は、
前記長目盛線の位置に基づいて前記目盛の値を判別することを特徴とする請求項１に記載の数値認識装置。
【請求項３】
前記判別部は、
前記目盛部分において前記目盛線に対応する画素の頻度分布を取得し、この頻度分布を用いて前記長目盛線の位置を特定し、該長目盛線の位置と所定の基準位置とに基づいて前記目盛の値を判別することを特徴とする請求項２に記載の数値認識装置。
【請求項４】
前記認識部が認識した数値に対して演算を行う演算部をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の数値認識装置。
【請求項５】
被写体を撮像して前記画像を取得する撮像部と、
前記撮像部が取得した画像および前記認識部の認識結果を表示する表示部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の数値認識装置。
【請求項６】
認識対象である前記計量装置の識別情報の入力を受け付ける入力部をさらに備え、
前記記憶部は、複数の前記計量装置にそれぞれ固有の情報を記憶し、
前記表示部は、前記入力部が入力を受け付けた識別情報に対応する前記計量装置の数値表示部分を示すガイド枠を前記画像に重畳して表示することを特徴とする請求項５に記載の数値認識装置。
【請求項７】
被写体を撮像して前記画像を取得する撮像装置とネットワークを介して通信可能であり、前記撮像装置によって送信された前記画像を受信する通信部をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の数値認識装置。
【請求項８】
最低位に複数の目盛線からなる目盛が付された複数桁の数字にそれぞれ対応する複数の数字車が回転することによって計量用の数値を表示する計量装置の数値情報を含む画像をもとに該計量装置が指示する数値を認識する数値認識装置が行う数値認識方法であって、
前記数字車に対応して帯状に連なる数字列のパターンを記憶する記憶部から該数字列のパターンを読み出して、前記画像に含まれる各桁の前記数字車の表示位置を前記数字列のパターンと照合する照合ステップと、
前記照合ステップにおける前記数字車の照合結果に基づいてて前記計量装置の各桁における指示値を認識する認識ステップと、
前記照合ステップにおける前記最低位の前記数字車の照合結果に基づいて前記画像に含まれる前記目盛の値を判別する判別ステップと、
を有することを特徴とする数値認識方法。
【請求項９】
最低位に複数の目盛線からなる目盛が付された複数桁の数字にそれぞれ対応する複数の数字車が回転することによって計量用の数値を表示する計量装置の数値情報を含む画像をもとに該計量装置が指示する数値を認識する数値認識装置に、
前記数字車に対応して帯状に連なる数字列のパターンを記憶する記憶部から該数字列のパターンを読み出して、前記画像に含まれる各桁の前記数字車の表示位置を前記数字列のパターンと照合する照合ステップと、
前記照合ステップにおける前記数字車の照合結果に基づいて前記計量装置の各桁における指示値を認識する認識ステップと、
前記照合ステップにおける前記最低位の前記数字車の照合結果に基づいて前記画像に含まれる前記目盛の値を判別する判別ステップと、
を実行させることを特徴とする数値認識プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力量計、ガス計器、距離計器、水量計器等の計量装置が示す数値を認識する数値認識装置、数値認識方法および数値認識プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力量計、ガス計器、距離計器、水量計器等の計量装置では、数値表示部が表示する数値を画像認識によって読み取る技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この技術では、監視カメラが撮像した画像データを用いて画像認識処理を行い、数値表示部が表示する各桁の数字部分を抽出し、照合用モデル画像内の数値部分と比較することによって各桁の指示値を算出した後、各桁を整数値に補正して指示値を読み取る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９１５９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年ではスマートフォン等の携帯型端末の普及に伴い、計量装置を携帯型端末で撮影することによってその数値表示部が表示する指示値を取得することが考えられる。この場合には、携帯型端末の利用者によって撮像する際の光軸が、数値表示部の表面に対して直角とならずに傾いてしまう可能性もある。この点について、上述した従来技術では、固定式の監視カメラが計量装置を撮像することを前提としているため、そのような撮像視野の違いまでは考慮されていなかった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、撮像視野の違いによらずに計量装置が示す数値を正確に認識することができる数値認識装置、数値認識方法および数値認識プログラ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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る数値認識装置は、最低位に複数の目盛線からなる目盛が付された複数桁の数字にそれぞれ対応する複数の数字車が回転することによって計量用の数値を表示する計量装置の数値情報を含む画像をもとに該計量装置が指示する数値を認識する数値認識装置であって、前記数字車に対応して帯状に連なる数字列のパターンを記憶する記憶部と、前記画像に含まれる各桁の前記数字車が表示する表示内容を抽出する抽出部と、前記数字車の表示内容を前記数字列のパターンと照合する照合部と、前記照合部による前記数字車の照合結果に基づいて前記計量装置の各桁における指示値を認識する認識部と、前記照合部による前記最低位の前記数字車の照合結果に基づいて前記画像に含まれる前記目盛の値を判別する判別部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る数値認識装置は、上記発明において、前記目盛には、所定の間隔で他の目盛線よりも長く表示される長目盛線が設けられ、前記判別部は、前記長目盛線の位置に基づいて前記目盛の値を判別することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る数値認識装置は、上記発明において、前記判別部は、前記目盛部分において前記目盛線に対応する画素の頻度分布を取得し、この頻度分布を用いて前記長目盛線の位置を特定し、該長目盛線の位置と所定の基準位置とに基づいて前記目盛の値を判別するすることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る数値認識装置は、上記発明において、前記認識部が認識した数値に対して演算を行う演算部をさらに備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る数値認識装置は、上記発明において、被写体を撮像して前記画像を取得する撮像部と、前記撮像部が取得した画像および前記認識部の認識結果を表示する表示部と、をさらに備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る数値認識装置は、上記発明において、認識対象である前記計量装置の識別情報の入力を受け付ける入力部をさらに備え、前記記憶部は、複数の前記計量装置にそれぞれ固有の情報を記憶し、前記表示部は、前記入力部が入力を受け付けた識別情報に対応する前記計量装置の数値表示部分を示すガイド枠を前記画像に重畳して表示することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る数値認識装置は、上記発明において、被写体を撮像して前記画像を取得する撮像装置とネットワークを介して通信可能であり、前記撮像装置によって送信された前記画像を受信する通信部をさらに備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る数値認識方法は、最低位に複数の目盛線からなる目盛が付された複数桁の数字にそれぞれ対応する複数の数字車が回転することによって計量用の数値を表示する計量装置の数値情報を含む画像をもとに該計量装置が指示する数値を認識する数値認識装置が行う数値認識方法であって、前記数字車に対応して帯状に連なる数字列のパターンを記憶する記憶部から該数字列のパターンを読み出して、前記画像に含まれる各桁の前記数字車の表示位置を前記数字列のパターンと照合する照合ステップと、前記照合ステップにおける前記数字車の照合結果に基づいて、前記計量装置の各桁における指示値を認識する認識ステップと、前記照合ステップにおける前記最低位の前記数字車の照合結果に基づいて前記画像に含まれる前記目盛の値を判別する判別ステップと、を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る数値認識プログラムは、最低位に複数の目盛線からなる目盛が付された複数桁の数字にそれぞれ対応する複数の数字車が回転することによって計量用の数値を表示する計量装置の数値情報を含む画像をもとに該計量装置が指示する数値を認識する数値認識装置に、前記数字車に対応して帯状に連なる数字列のパターンを記憶する記憶部から該数字列のパターンを読み出して、前記画像に含まれる各桁の前記数字車の表示位置を前記数字列のパターンと照合する照合ステップと、前記照合ステップにおける前記数字車の照合結果に基づいて前記計量装置の各桁における指示値を認識する認識ステップと、前記照合ステップにおける前記最低位の前記数字車の照合結果に基づいて前記画像に含まれる前記目盛の値を判別する判別ステップと、を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、画像に含まれる計量装置の各桁の数字車が表示する表示内容を抽出して予め記憶するパターンと照合し、照合部による数字車の照合結果に基づいて計量装置の各桁における指示値を認識するとともに、照合部による最低位の数字車の照合結果に基づいて画像に含まれる目盛の値を判別するため、撮像視野の違いによらずに計量装置が示す数値を正確に認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る数値認識装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１に係る数値認識装置のテンプレート記憶部が記憶するテンプレート（数字列のパターン）を例示する図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１に係る数値認識装置が行う処理の概要を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１に係る数値認識装置の表示部におけるガイド枠の表示例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１に係る数値認識装置が行う数値認識処理の概要を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１に係る数値認識装置の照合部が行うテンプレートマッチングの処理を模式的に示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１に係る数値認識装置の判別部が行う目盛判別処理の概要を示すフローチャートである。
【図８】図８は、黒画素の頻度分布の一例を示すヒストグラムである。
【図９】図９は、黒画素の頻度分布の別な例を示すヒストグラムである。
【図１０】図１０は、図９のヒストグラムに対応して高頻度位置で広げた分の探索範囲を模式的に示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態１に係る数値認識装置の判別部が、図９に示すヒストグラムに対して、高頻度位置における頻度を更新した後のヒストグラムである。
【図１２】図１２は、目盛の数値決定処理の概要を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、最低位で表示される２つの数字が９と０である場合における目盛の指示値決定処理の概要を説明する図（第１例）である。
【図１４】図１４は、最低位で表示される２つの数字が９と０である場合における目盛の指示値決定処理の概要を説明する図（第２例）である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態１に係る数値認識装置の表示部における認識結果の表示例を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態２に係る数値認識装置を備えたシステムの機能構成を示すブロック図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態２に係る数値認識装置が行う処理の概要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】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る数値認識装置の機能構成を示すブロック図である。同図に示す数値認識装置１は、最低位に複数の目盛線からなる目盛が付された複数桁の数字にそれぞれ対応する複数の数字車が回転することによって計量用の数値を表示するアナログ式の計量装置１０１の数値情報を含む画像をもとに、計量装置１０１が指示する数値を認識する装置である。数値認識装置１は、撮像部２と、入力部３と、表示部４と、記憶部５と、制御部６とを有する。
【００１９】
撮像部２は、被写体を撮像して画像を取得する。撮像部２は、被写体からの光を集光する光学系と、光学系が集光した光を光電変換することによって画像信号を生成して出力するＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）またはＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）等の撮像素子とを有する。
【００２０】
入力部３は、数値認識装置１の動作を指示する信号等の入力を受け付けるとともに、計量装置１０１の識別情報の入力を受け付ける。識別情報は、例えば計量装置１０１の表面に記載されている識別番号（ＩＤ）等である。入力部３は、例えば表示部４に重ねて設けられるタッチパネルを用いて構成される。
【００２１】
表示部４は、撮像部２が撮像した画像を含む各種情報を表示する。表示部４は、液晶または有機ＥＬ（Electro  Luminescence）等の表示パネルを用いて構成される。
【００２２】
記憶部５は、計量装置情報記憶部５１と、テンプレート記憶部５２とを有する。
計量装置情報記憶部５１は、計量装置１０１の識別情報と、識別情報に応じた計量装置１０１の計器に関する情報とを記憶する。計器に関する情報とは、例えば計量装置１０１の数字車に関する情報、乗率、小数点の有無等に関する情報を含む。
テンプレート記憶部５２は、数字列のパターンであるテンプレートを記憶する。図２は、テンプレート記憶部５２が記憶するテンプレートを例示する図である。同図に示すテンプレートＴＰは、計量装置１０１が有する数字車の数値を平面的に並べた数字列のパターンを示している。
【００２３】
記憶部５は、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）またはＲＡＭ（Random  Access  Memory）等の各種ＩＣメモリ、内蔵もしくはデータ通信端子で接続されたハードディスク、またはＣＤ−ＲＯＭ等の情報記録装置およびその読取装置等によって実現される。記憶部５は、撮像部２が取得した画像の他、数値認識装置１が動作するためのプログラムであって種々の機能を数値認識装置１が実行するためのプログラムや、このプログラムの実行中に使用されるデータ等を記憶する。具体的には、記憶部５は、本実施の形態１に係る数値認識プログラムや、数値認識処理において用いられる閾値等の各種パラメータを記憶する。
【００２４】
記憶部５が記録する数値認識プログラム等の各種プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録することも可能である。また、各種プログラムの記憶部５または記録媒体への記録は、コンピュータまたは記録媒体を製品として出荷する際に行ってもよいし、通信ネットワークを介したダウンロードにより行ってもよい。ここでいう通信ネットワークは、例えば既存の公衆回線網、ＬＡＮ（Local  Area  Network）、ＷＡＮ（Wide  Area  Network）などによって実現されるものであり、有線、無線を問わない。
【００２５】
制御部６は、数値認識装置１の動作を統括して制御する。制御部６は、撮像部２が取得した画像の信号に対してゲイン調整やＡ／Ｄ変換等の所定の画像処理を施す画像処理部６１と、撮像部２が撮像した画像に含まれる各桁の数字車が表示する表示内容を抽出する抽出部６２と、数字車の表示内容を数字列のパターンと照合する照合部６３と、照合部６３による数字車の照合結果に基づいて計量装置１０１の各桁における指示値を認識する認識部６４と、照合部６３による最低位の数字車の照合結果に基づいて画像に含まれる目盛の値を判別する判別部６５と、認識部６４が認識した数値に対して乗率を乗算する演算や、小数点の位置を設定する演算を行う演算部６６と、を有する。
【００２６】
制御部６は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等を用いて構成される。制御部６は、記憶部５が記憶する各種プログラムを読み込むことによって数値認識装置１を構成する各部への指示やデータの転送等を行う。
【００２７】
以上の機能構成を有する数値認識装置１の機能は、コンピュータを用いて実現される。より具体的には、例えばスマートフォン、タブレット端末、携帯電話等の携帯型電子機器に対して所定のアプリケーションソフトをインストールすることによって実現することが可能である。
【００２８】
図３は、数値認識装置１が行う処理の概要を示すフローチャートである。まず、制御部６は、計量装置１０１の識別情報の入力を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１）。計量装置１０１の識別情報の入力を受け付けた場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、数値認識装置１はステップＳ２の処理へ移行する。一方、識別情報の入力を受け付けない場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、数値認識装置１はステップＳ１の処理を繰り返す。
【００２９】
ステップＳ２において、制御部６は、撮像部２に撮像を開始させるとともに、撮像部２が撮像により取得した画像の表示部４における表示を開始させる（ステップＳ２）。この際、制御部６は、識別情報に対応する計量装置１０１の数値表示領域の大きさに応じたガイド枠を撮像画像に重畳して表示部４に表示させる。図４は、表示部４におけるガイド枠の表示例を示す図である。図４に示す表示画面２０１においては、数値認識装置１のユーザがガイド枠Ｇに数値表示領域を位置合わせした状態を模式的に示している。このように表示部４がガイド枠Ｇを表示することにより、ユーザは撮像時に数値表示領域への位置合わせを容易に行うことができる。
【００３０】
図４に示す数値表示部は、「一白」と呼ばれる形式である。この数値表示部は、整数部分の桁が黒地に白の数字が記載された数字車からなる一方、小数点以下の最低位の桁のみ白地に黒の数字が記載されるとともに複数の目盛線からなる目盛が付された数字車からなる。各桁の数字車は、計量対象の使用量に応じて、図で上方に回転しながら指示する数値を変えていく。また、最低位の目盛の位置を読み取るために、目盛の右側には基準線３０１が設けられている。なお、計量装置としては、小数位のない「全黒」と呼ばれる形式の数値表示部を有するものも知られている。この場合には、すべての数字車において黒地に白の数字が記載され、最低位の数字車にのみ複数の目盛線からなる目盛が付されている。本実施の形態１は、このような「全黒」の数値表示部を有する計量装置に対しても適用可能である。また、ここでは記載していない別の形式の数値表示部を有する計量装置に対しても適用可能であることは言うまでもない。
【００３１】
この後、入力部３がレリーズ信号の入力を受け付けると（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、制御部６はレリーズ信号が入力を受け付けたタイミングで撮像部２が撮像した画像を静止画として取得する（ステップＳ４）。なお、静止画撮影時に数値表示領域が撮影枠から外れていた場合には、制御部６が表示部４にエラー表示を表示させるようにしてもよい。
【００３２】
続いて、数値認識装置１は、静止画像を基に数値認識を行う（ステップＳ５）。図５は、数値認識装置１が行う数値認識処理の概要を示す図である。まず、抽出部６２は、各画素の明るさを所定の基準値により黒色と白色の２つの値に変換する二値化処理を行う（ステップＳ２１）。この二値化処理を行う際、抽出部６２は必要に応じてフィルタ処理を行う。
【００３３】
続いて、抽出部６２は、解析対象となる文字領域を抽出する（ステップＳ２２）。
【００３４】
この後、抽出部６２は、文字領域に含まれる文字列を１文字ごとに分解する（ステップＳ２３）。抽出部６２は、例えば文字列を示す黒画素（または白画素）の数を縦方向に沿って積算したヒストグラムを作成することによって文字列の谷間（文字が記載されていない部分）を検出することによって分解する。なお、抽出部６２は、文字に外接する矩形を抽出することによって分解してもよいし、文字列間の空白を抽出することによって分解してもよい。
【００３５】
続いて、抽出部６２は、１文字ごとに所定の大きさに変換する正規化を行う（ステップＳ２４）。この際、抽出部６２は、例えば先鋭化処理などを行う。これにより、分解した文字の書体の違いおよび撮影角度による形状の差異を小さくすることができる。
【００３６】
この後、抽出部６２は、正規化した文字の特徴を抽出する（ステップＳ２５）。具体的には、抽出部６２は、例えば文字の上下、左右、斜め方向の成分の特徴をそれぞれ抽出する。
【００３７】
続いて、照合部６３は、テンプレート記憶部５２が記憶するテンプレートを用いて各文字のテンプレートマッチングを行う（ステップＳ２６）。具体的には、照合部６３は、抽出した文字と同じパターンがテンプレートの中に存在するか否かを、探索方向（図２の上から下へ向かう方向）に沿って順次探索していく。図６は、照合部６３が行うテンプレートマッチングの処理を模式的に示す図である。図６に示す場合、照合部６３は、文字ＣをテンプレートＴＰと照合することにより、その文字が３の一部（３という数字の下側部分）と４の一部（４という数字の上側部分）を含むものであると判定する。また、照合部６３による照合の結果、文字が１つの数字と一致した場合、その数字が記載されていると判定する。
【００３８】
ステップＳ２６の後、認識部６４は、全ての文字に対して整数の指示値を認識する処理を行う。以下、１つの文字に対する処理（ステップＳ２７〜Ｓ２９）を説明する。
【００３９】
まず、認識部６４は、テンプレートマッチングの結果、文字が１つの数字と一致しているか否かを判定する（ステップＳ２７）。テンプレートマッチングの結果、文字が１つの数字と一致している場合（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、認識部６４は、一致する数字を指示値と認識する（ステップＳ２８）。テンプレートマッチングの結果、文字が１つの数字と一致していない場合（ステップＳ２７：Ｎｏ）、認識部６４は、２つの数字のうち上方に位置する数字を指示値と認識する（ステップＳ２９）。例えば、図６に示す場合、認識部６４は、文字Ｃの指示値を３と認識する。
【００４０】
ステップＳ２７〜Ｓ２９の処理を全ての文字に対して実行した後、判別部６５は、最低位に付された目盛の値を判別する（ステップＳ３０）。図７は、判別部６５が行う目盛判別処理の概要を示すフローチャートである。まず判別部６５は、最低位の数字車の目盛部分に対し、縦方向に沿って黒画素の左右方向における頻度分布を与えるヒストグラムを作成する（ステップＳ４１）。図８は、この場合の黒画素の頻度分布の一例を示すヒストグラムである。図８に示すヒストグラムでは、１つの場所の頻度Ｈが他の場所の頻度よりも相対的に大きくなっている。図８に示すタイプのヒストグラムは、最低位が小数点以下であって目盛が付された数字車からなり、かつその数字車に対して０．１ごとに長目盛線を設けた場合に得られる。図９は、黒画素の頻度分布の別な例を示すヒストグラムである。図９に示すヒストグラムでは、２つの場所の頻度Ｈ１およびＨ２が他の場所の頻度よりも相対的に大きくなっている。図９に示すタイプのヒストグラムは、最低位が小数点以下であって目盛が付された数字車からなり、かつその数字車に対して０．０５ごとに長目盛線を設けた場合に得られる。
【００４１】
続いて、判別部６５は、ステップＳ４１で作成したヒストグラムにおいて、頻度が相対的に高い位置（高頻度位置）が複数存在する場合（ステップＳ４２：Ｙｅｓ）、高頻度位置における頻度の探索範囲を、目盛の領域から一番遠い文字（数字）の一部が含まれる所定の画素数分だけ左方向へ広げて頻度を更新する（ステップＳ４３）。図１０は、図９のヒストグラムに対応して高頻度位置で広げた分の探索範囲を模式的に示す図である。図１０では、高頻度Ｈ１に対応する位置で探索範囲を範囲Ｅ１まで広げるとともに、高頻度Ｈ２に対応する位置で探索範囲を範囲Ｅ２まで広げた状況を模式的に示している。この場合、範囲Ｅ１には数字部分が含まれるため、黒画素の頻度が増加する一方、範囲Ｅ２は上下２つの数字の間の余白部分であるため、黒画素が含まれない。このような範囲Ｅ１およびＥ２の左端は、例えば最低位の数字車のほぼ中央部に設定される。これにより、全ての数字に対して黒画素の頻度が増加することとなる。
【００４２】
図１１は、ステップＳ４３において、判別部６５が高頻度位置の頻度を更新した後のヒストグラムを模式的に示す図であり、図９に示すヒストグラムに対して、頻度Ｈ１およびＨ２の頻度を更新した状況を模式的に示す図である。図１１に示す場合、文字がある箇所（図１０の０．０すなわちゼロ位置に相当）ではヒストグラムがさらに長くなる一方、数字の間の部分（図１０の０．０５の位置に相当）では黒画素がないためヒストグラムの長さは変化しない。したがって、ステップＳ４３の処理を行うことによって、０．０に相当する位置と０．０５に相当する位置とを明確に区別することができる。
【００４３】
この後、判別部６５は、ステップＳ４３で更新した複数の高頻度位置から頻度が最大である位置をゼロ位置とする（ステップＳ４４）。図１１に示す場合には、頻度Ｈ１’が最大となるので、この頻度に対応する位置がゼロ位置となる。
【００４４】
ステップＳ４２において、高頻度位置が複数存在しない場合（ステップＳ４２：Ｎｏ）、換言すれば高頻度位置が１つだけ存在する場合、判別部６５はステップＳ４４へ移行してゼロ位置を設定する。
【００４５】
ステップＳ４４の後、判別部６５は、計量装置１０１に設けられている基準線と目盛との位置関係に応じて目盛の数値（最低位より一つ低い桁の数値）を決定する（ステップＳ４５）。図１２は、判別部６５が行う目盛の数値決定処理の概要を示すフローチャートである。最低位の文字が１つの数字と一致している場合（ステップＳ５１：Ｙｅｓ）、判別部６５は目盛の指示値を０と決定する（ステップＳ５２）。
【００４６】
最低位の文字が１つの数字と一致しない場合（ステップＳ５１：Ｎｏ）、判別部６５は、基準線とゼロ位置を示す長目盛線との縦方向の位置関係（上下関係）を判定する（ステップＳ５３）。ゼロ位置を示す長目盛線が基準線の位置（基準位置）と同じかまたは上方に位置している場合（ステップＳ５３：Ｙｅｓ）、判別部６５は、２つの数字のうち上側に位置する数字のゼロ位置と基準線の位置との縦方向の座標の差Δ（ｕｓ）を目盛の指示値と決定する（ステップＳ５４）。ここで、座標の差Δ（ｕｓ）は、隣り合う目盛線の間隔が１であるような座標系で計算される。また、基準線の位置については、例えば撮像した画像に基づいて特定すればよい。その際の特定方法は、計量装置１０１の種類に応じて、数値表示部の中で予め定められた位置として特定してもよいし、上述した目盛の位置と同様に基準線領域部分の画素値の頻度分布を取得することによって特定してもよい。さらに、基準線が設けられていない計量装置の場合、縦方向の中央の位置を基準線の位置として扱ってもよい。
【００４７】
図１３は、２つの数字が９と０である場合におけるステップＳ５４の処理を説明する図である。図１３に示す場合、数字９のゼロ位置を示す長目盛線４０１が基準線３０１より上方に位置している。判別部６５は、縦方向の座標ｚにおけるゼロ位置ｚｕと基準線の位置ｚｓとの差分Δ（ｕｓ）＝ｚｕ−ｚｓを目盛の指示値と決定する（図１３では０．９３に相当）。ここで座標系ｚは、隣り合う目盛線の間隔を１とする座標系である。なお、Δ（ｕｓ）が小数値を有する場合は、その小数第１位の値を四捨五入するまたは繰り上げることによって整数値とすればよい。
【００４８】
ステップＳ５３において、ゼロ位置が基準線の位置より下方に位置している場合（ステップＳ５３：Ｎｏ）、判別部６５は、２つの数字のうち下側に位置する数字のゼロ位置と基準線の位置との差Δ（ｓｌ）を１０から差し引いた数値１０−Δ（ｓｌ）を目盛の指示値と決定する（ステップＳ５５）。ここでも、座標の差Δ（ｓｌ）は、隣り合う目盛線の間隔が１であるような座標系で計算される。
【００４９】
図１４は、２つの数字が９と０である場合におけるステップＳ５５の処理を説明する図である。図１４に示す場合、数字０のゼロ位置を示す長目盛線４０２が基準線３０１より下方に位置している。判別部６５は、縦方向の座標ｚにおける基準線ｚｓとゼロ位置ｚｌとの差分Δ（ｓｌ）＝ｚｓ−ｚｌを１０から引いた数値１０−Δ（ｓｌ）を目盛の指示値と決定する（図１４では０．９８に相当）。なお、１０−Δ（ｓｌ）が小数値を有する場合は、その小数第１位の値を四捨五入するまたは繰り上げることによって整数値とすればよい。
【００５０】
ステップＳ５２、Ｓ５４またはＳ５５の処理を行った後、判別部６５は、ステップＳ４５の処理を終了し、目盛判別処理（ステップＳ３０）を終了する。
【００５１】
以上説明したステップＳ３０の後、制御部６は表示部４に、認識部６４による認識結果を表示させる（ステップＳ３１）。図１５は、表示部４における認識結果の表示例を示す図である。図１５に示す認識結果表示画面２１１は、撮像した静止画とともに結果表示部２１２に数値データ化した認識結果（図１５では「６１７４．０５」）を表示する。結果表示部２１２の下方には、２つのボタンが表示されている。再読込ボタン２１３は、数値認識装置１の読み取り結果が適切ではない場合、再読み込みを実行させるためのボタンである。ＯＫボタン２１４は、読み取り結果をユーザが承認するためのボタンである。ユーザは、２つのボタンのいずれかを選択して入力することによって読み取り結果を確定させるか否かを決定する。
【００５２】
入力部３がＯＫ信号の入力を受け付けた場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、数値認識装置１は図３に示すメインルーチンの処理へ戻る。これに対して入力部３がＯＫ信号の入力を受け付けず、再読み込みの指示信号の入力を受け付けた場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）、数値認識装置１はステップＳ２１の処理へ戻る。なお、認識結果表示画面２１２に、処理を終了する指示信号を入力するための終了ボタンをさらに表示してもよい。この場合には、ユーザによって終了ボタンが選択されると、数値認識装置１は数値認識処理を終了する。
【００５３】
図３に示すフローチャートに戻ってステップＳ５の後で数値認識装置１が行う処理を説明する。演算部６６は、取得した数値の認識結果に基づいて演算を行う（ステップＳ６）。具体的には、演算部６６は、認識結果に対して計量装置１０１に応じた乗率を乗じることによって電力量を算出する。例えば、計量装置１０１の場合、図４に示すように、表示盤に乗率（×６００）が記載されている。この場合、演算部６６は、６１７４．０５×６００を演算することにより、電力量３７０４４３０ｋＷｈを算出する。
【００５４】
その後、制御部６は、演算部６６が算出した演算結果を記憶部５へ書き込んで記憶させる（ステップＳ７）。なお、演算部６６が演算した結果を記憶部５へ書き込む前に、表示部４に演算した結果を表示してユーザに認証を促し、入力部３が認証結果の入力を受け付けるようにしてもよい。これにより、数値認識装置１の一連の処理が終了する。
【００５５】
ステップＳ３において、入力部３がレリーズ信号の入力を受け付けない場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、数値認識装置１はステップＳ８の処理へ移行する。ステップＳ８において、入力部３が終了の指示信号の入力を受け付けた場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、数値認識装置１は一連の処理を終了する。一方、ステップＳ８において、入力部３が終了の指示信号の入力を受け付けない場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、数値認識装置１はステップＳ３の処理に戻る。
【００５６】
以上説明した本発明の実施の形態１によれば、画像に含まれる計量装置の各桁の数字車が表示する表示内容を抽出して予め記憶するパターンと照合し、照合部による数字車の照合結果に基づいて計量装置の各桁における指示値を認識するとともに、照合部による最低位の数字車の照合結果に基づいて画像に含まれる目盛の値を判別するため、撮像視野の違いによらずに計量装置が示す数値を正確に認識することができる。
【００５７】
また、本実施の形態１によれば、判別部が長目盛線の位置に基づいて目盛の値を判定する。このため、撮像部２が有する光学系の光軸方向が計量装置１０１の表面と直交していない撮像視野の場合のように、目盛の数が想定される数（例えば１０個）より多く撮影されてしまう場合であっても、正確な目盛の指示値を取得することができる。
【００５８】
また、本実施の形態１によれば、被写体を撮像して前記画像を取得する撮像部と、撮像部が取得した画像および認識部の認識結果を表示する表示部と、をさらに備えているため、例えば携帯型の端末で実現することができる。したがって、電力量やガス等の検針員に持たせることで、効率的な検診を実現することができる。なお、この場合には、数値認識装置１にプリンタ等の出力部を設けることにより、演算結果を印字して紙で出力するようにしてもよい。数値認識装置１に出力部を設けることにより、電力量やガス量等の検針員が数値認識装置１を用いて電力量やガス量等の検針を行うことが可能となる。
【００５９】
なお、本実施の形態１において、認識部６４が行う処理（ステップＳ２７〜Ｓ２９）と判別部６５が行う処理（ステップＳ３０）の順序を逆にして実行するようにしてもよいし、並列に実行するようにしてもよい。
【００６０】
また、本実施の形態１において、基準位置として基準線の位置以外の位置を設定することも可能である。例えば、最低位の桁を表示する領域の下端の位置を基準位置とする場合、判別部６５は、最低位の桁を表示する領域の高さの１／２の高さに長目盛線が位置しているとき、目盛の指示値を０と決定するようにすればよい。
【００６１】
（実施の形態２）
図１６は、本発明の実施の形態２に係る数値認識装置を備えたシステムの機能構成を示すブロック図である。同図に示す数値認識装置１１は、撮像装置１２と通信ネットワークＮを介して通信可能なように接続されている。なお、図１６において、数値認識装置１１が備える構成のうち、数値認識装置１と同様の機能を有する構成部位については、図１と同じ符号を付してある。また、図１６では１つの撮像装置１２のみ記載しているが、数値認識装置１１が通信ネットワークＮを介して複数の撮像装置１２と通信可能であることはいうまでもない。
【００６２】
数値認識装置１１は、記憶部５と、制御部６と、通信部１１１とを有する。通信部１１１は、通信ネットワークＮを介して撮像装置１２と情報の送受信を行うための通信インタフェースである。ここでいう通信ネットワークＮは、例えば既存の公衆回線網、ＬＡＮ、ＷＡＮなどによって実現されるものであり、有線、無線を問わない。
【００６３】
本実施の形態２において、撮像装置１２は、計量装置１０１の数値を撮像するとともに、撮像した画像および計量装置１０１の識別情報を数値認識装置１１に対して送信する機能を有する。
【００６４】
図１７は、数値認識装置１１が行う処理の概要を示すフローチャートである。通信部１１１が撮像装置１２によって送信された計量装置１０１の情報を受信した場合（ステップＳ６１：Ｙｅｓ）、数値認識装置１１はステップＳ６２の処理へ移行する。一方、通信部１１１が計量装置１０１の情報を受信しない場合（ステップＳ６１：Ｎｏ）、数値認識装置１１はステップＳ６１の処理を繰り返す。
【００６５】
ステップＳ６２〜Ｓ６４の処理は、図３に示すステップＳ５〜Ｓ７の処理に順次対応している。ステップＳ６２の数値認識処理は、実施の形態１において、図５〜図１４を参照して説明した数値認識処理と同様である。
【００６６】
なお、ステップＳ６４の後、数値認識装置１１が演算結果を撮像装置１２へ送信するようにしてもよい。この際には、数値認識装置１１がステップＳ６２の数値認識処理で認識した数値の情報を合わせて送信するようにしてもよい。
【００６７】
以上説明した本発明の実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に、撮像視野の違いによらずに計量装置が示す数値を正確に認識することができる。また、正確な目盛の指示値を取得することができる。
【００６８】
加えて、本実施の形態２によれば、通信機能を有する撮像装置との通信に基づいて数値認識を行うため、迅速に計算を行うことができる上、複数の撮像装置から得られる数値認識結果をまとめて記憶しておくことも可能になる。
【００６９】
なお、本実施の形態２において、数値認識装置１１が入力部および表示部を備えた構成とすることも可能である。
【００７０】
（その他の実施の形態）
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した２つの実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、計量装置１０１の表面に設けられた識別情報を撮像部２が撮像し、撮像した文字を画像処理によって認識することにより、識別情報を認識するようにしてもよい。
【００７１】
また、計量装置１０１の識別情報として、例えば計量装置に発信器などのアクティブな素子を設けておき、数値認識装置が所定のモードに設定されてそのアクティブな素子に近づいた場合には、無線通信によって識別情報を受信して撮像を開始するようにしてもよい。
【００７２】
また、計量装置１０１の表面にバーコードまたは２次元コード等に識別情報を記録した記録媒体を貼付しておき、この記録媒体を撮像部２が撮影することによって識別情報を認識、取得するようにしてもよい。この場合にも、識別情報の取得が完了した時点で撮像部２による撮像を開始するようにすればよい。
【００７３】
また、最低位の目盛判別処理を行う際、予め記憶部５が目盛の回転位置に応じたパターンを記憶しておき、照合部６３がパターンマッチングを行うことによって判別処理を行ってもよい。
【００７４】
また、「一白」の数値表示部のように小数点が記載されている計量装置の場合には、小数点の位置を画像から取得して判別するようにしてもよい。
【００７５】
また、計量装置の表示の上方に記載されている乗率の値を直接読み取って演算を行うようにしてもよい。
【００７６】
以上の説明では、計量装置として電力量計の場合を説明してきたが、計量装置はこれに限られるわけではなく、ガス計器、距離計器、水量計等にも適用可能であることは言うまでもない。
【００７７】
なお、上述した文字、パターン認識はあくまでも一例に過ぎず、他の公知の認識方法を適用することも可能である。
【００７８】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含み得るものである。
【符号の説明】
【００７９】
１、１１  数値認識装置
２  撮像部
３  入力部
４  表示部
５  記憶部
６  制御部
１２  撮像装置
５１  計量装置情報記憶部
５２  テンプレート記憶部
６１  画像処理部
６２  抽出部
６３  照合部
６４  認識部
６５  判別部
６６  演算部
１０１  計量装置
１１１  通信部
２０１  表示画面
２１１  認識結果表示画面
２１２  結果表示部
２１３  再読込ボタン
２１４  ＯＫボタン
３０１  基準線
４０１、４０２  長目盛線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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