[发明专利]一种基于边缘计算的远程读表系统及其工作方法

权利要求书

1.一种基于边缘计算的远程读表系统，其特征在于，包括：远程读表一体机、服务器平台和远程读表客户端；

远程读表一体机，用于实时获取图片信息，以提取表盘并计算表盘读数结果，将结果数据发送至服务器平台；

服务器平台，用于实时获取远程读表一体机发送的表盘读数结果数据，并将其存储于数据库中，且数据库中存储有表盘的模板图片；

远程读表客户端，用于实时从服务器平台的数据库中获得表盘读数结果，及对历史读表数据进行查询；所述远程读表客户端还发送表盘的模板图片给服务器平台。

2.根据权利要求1所述的基于边缘计算的远程读表系统，其特征在于，所述远程读表一体机包括：摄像头、处理器及通信接口；

摄像头，用于采集表盘图片信息；

处理器，用于根据摄像头采集的图片及服务器平台中存储的表盘模板图片来获取表盘并计算表盘读数结果；

通信接口，用于将表盘读数结果发送至服务器平台。

3.根据权利要求2所述的基于边缘计算的远程读表系统，其特征在于，所述处理器获取表盘的具体方法：

a.接收摄像头采集的表盘原图片F；

b.从服务器平台获取指定表盘的模板图片T；

c.从模板图片T和原图片F中分别提取出所有特征点，利用特征点匹配得到匹配的特征点对，记为(P_j，T，P_j，F)，其表示表盘上同一个目标点P_j在模板图片T和原图片F上的投影点；

d.对于所有匹配的特征点集合，记为(P_T，P_F)，求出从P_T映射到P_F的最优单映射变换矩阵M，满足P_T＝MP_F，根据模板图片T的四个顶点坐标左乘变换矩阵M映射在原图片F上，映射后的顶点坐标围成的区域即为表盘在原图片F中所处的区域；

e.通过表盘在原图片F中所处的区域提取出表盘，并对其进行透视变换，得到透视变换的变换矩阵M′和校正后的表盘图像F′。

4.根据权利要求3所述的基于边缘计算的远程读表系统，其特征在于，所述处理器计算表盘读数结果具体方法：

f.对表盘图像F′进行预处理和二值化处理，转化为像素值仅有0或255的单通道二值图像B；

g.对二值图像B使用霍夫曼直线检测得出表盘指针并求出其旋转角度；

h.根据模板图片T中对应的表盘信息，将表盘指针的旋转角度转换为指针读数R。

5.一种基于边缘计算的远程读表系统的工作方法，基于权利要求1-4中任一系统，其特征在于，包括步骤如下：

1)远程读表一体机从服务器平台获取模板图片T，通过摄像头获取表盘原图片F，并根据表盘原图片F和模板图片T计算得到表盘读数结果；

2)将表盘原图片F和得到的表盘读数结果发送给服务器平台，服务器平台将读数结果数据保存在数据库中；

3)远程读表客户端获取服务器平台中的表盘原图片F和相应的表盘读数结果，并进行显示。

6.根据权利要求5所述的基于边缘计算的远程读表系统的工作方法，其特征在于，所述工作方法还包括：初始时，远程读表客户端发送待测表盘的正面图至服务器平台，作为模板图片T。

7.根据权利要求5所述的基于边缘计算的远程读表系统的工作方法，其特征在于，所述步骤1)中的计算表盘读数结果方法包括：模板匹配和指针检测；

模板匹配：通过将摄像头获取的原图片F与模板图片T进行特征点匹配，从原图片中提取出表盘，并根据原图片与模板图片中特征点的对应关系，对原图片中的表盘进行透视变换，最终得到校正后的表盘图像；

指针检测：对校正后的表盘图像进行预处理、二值化处理及骨架提取，再利用霍夫曼直线检测提取指针并求出其偏转角度。