[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

说明书

本发明公开了一种基于边缘计算的远程读表系统及其工作方法，包括步骤如下：远程读表一体机从服务器平台获取模板图片，通过摄像头获取表盘原图片，并根据表盘原图片和模板图片计算得到表盘读数结果；将表盘原图片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；远程读表客户端获取服务器平台中的表盘原图片和相应的表盘读数结果，并进行显示。本发明采用传统计算机视觉技术，无需对表盘本身进行改造，只需要加装一个摄像头，就能配合边缘端处理器实现实时的远程读表。

技术领域

本发明属于计算机视觉和智慧工厂技术领域，具体涉及一种基于边缘计算的远程读表系统及其工作方法。

背景技术

在当今物联网高速发展的时代，随着边缘节点计算能力的不断提高，越来越多的边缘设备出现，这些边缘设备支持进行基本的计算，有的甚至可以使用轻量级的深度神经网络进行推理。借助这些边缘节点的计算资源，就可以将数据本地处理，达到更快的响应以及避免不必要的数据传输，并且使数据隐私得以保障。

作为一种常见的数据显示仪器，表盘常常用于在一些数据的记录，尤其是在工厂等生产场景下。当前的工厂体系中，对于表盘读数的获取，通常可以分为以下三种方法：人工读取表盘、基于智能表盘的方法和基于计算机视觉的方法。

使用人工读取表盘的方法，简单直接，但对于一些地理位置较偏僻的工厂，或是安放在工作人员不方便去查看的位置的表盘，进行人工检查的成本太高。例如在变电站中有许多用于检测用电安全和设备安全情况的表盘，如电流表、电压表和压力表。变电站的数量多、分布广，且当前我国超过90％的变电站属于无人值守变电站，巡视人员需要定期地从电网的中心站到分布在各地的无人值守站进行巡检，这会花费大量的人力物力。

基于智能表盘的方法，通常要对表盘增加通信模块和接口，在表盘内部直接获取到读数信息，再将读数通过通信接口发送给服务器端。这对于一些不具备处理和通信能力的传统指针式表盘来说是不现实的。

基于计算机视觉的方法主要分为两类：基于传统计算机视觉的方法和基于深度神经网络的方法。对于计算能力有限的边缘设备处理器来说，要利用本地获取的大量数据进行神经网络的训练和推理会比较困难，并且难以达到读数的实时性。

因此，基于上述考虑，有必要提出一种基于边缘计算的远程读表系统，利用摄像头获取表盘信息，在不对表盘本身进行改造的同时，利用边缘设备上有限的计算资源，通过传统计算机视觉的方法来对指针式表盘进行实时、准确的读数监控。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于边缘计算的远程读表系统及其工作方法，以解决现有技术中不能利用边缘处理器对传统指针式表盘进行实时读数监控的问题。本发明采用传统计算机视觉技术，无需对表盘本身进行改造，只需要加装一个摄像头，就能配合边缘端处理器实现实时的远程读表。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种基于边缘计算的远程读表系统，包括：远程读表一体机、服务器平台和远程读表客户端；其中，

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。

进一步地，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；