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一種密閉空間攝像識別字輪讀數的裝置的制造方法

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一種密閉空間攝像識別字輪讀數的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及檢測技術領域,尤其涉及一種密閉空間攝像識別字輪讀數的裝置。
【背景技術】
[0002]隨著技術的進步,采用電子化實現三表(水表、電表、燃氣表)的自動抄讀是必然趨勢,可以有效節省人力成本,降低工作量,避免挨家挨戶敲門抄表的窘境,并且可以杜絕漏抄誤抄的問題。目前使用的水表,燃氣表并不是電子式的,也沒有通信接口,實現遠程抄讀有很多困難。雖然現在已經存在可以遠程讀數的電子水表、電子燃氣表,但都需要通過換表來實現遠程抄讀,工作量比較大,并且成本高。
[0003]目前的字輪表讀數技術大致有如下幾種,但都有其弊端和不足:
[0004](I)干簧管或類似方案:在字輪上放置強磁鐵,然后在表外面放一個干簧管類似的檢測裝置,字輪每轉一圈干簧管吸合一次,從而通過吸合次數累計字輪的圈數。很容易受外界磁場的影響,并且該檢測裝置要一直供電,這對于水表這類不帶電源的系統幾乎不可用。
[0005](2)基于光電管對射方案:此方案是在字輪上設計好幾個通孔,然后在字輪一側放置發光管,另一側放置光敏管,發光管發光后,通過讀取光敏管的狀態,即可知道字輪的旋轉角度,從而識別出讀數。此方案成本低,但需要對表進行改造,對已存在的水表不能為力。
[0006](3)外置光電管對射方案:此方案是(2)的一種改進,通過在水表表針上安裝個小磁鐵,然后在水表玻璃處放置磁耦合裝置和字輪,從而將兩個字輪的轉動同步起來,具有不需要一直供電和不需大幅改造水表的的優點。但是容易受磁干擾。
[0007](4)攝像頭讀取字輪圖像。目前還停留在獲取字輪圖像,沒有很好對環境光進行控制,不能對數字進行有效識別。另外,沒有給留觀察窗,裝置太厚太大,不利于安裝使用,此方案極少被采用。
【實用新型內容】
[0008]為了克服上述缺陷,本實用新型提供了一種密閉空間攝像識別字輪讀數的裝置,以便更好地針對水表字輪數字進行讀取。
[0009]為了實現上述目的,本實用新型的技術方案如下。
[0010]—種密閉空間攝像識別字輪讀數的裝置,包括外殼,所述外殼內部設置有電子倉;所述電子倉內部設置有半透半反鏡,所述半透半反鏡的對面設置有CMOS攝像頭和電路板,CMOS攝像頭兩側設置有補光燈,所述電子倉上下不設置有透明窗,并且在外殼上方透明窗位置靠外殼內側設置有可電控透光度的液晶光閥;透明窗上部設置有防塵蓋,并配有彈力裝置,在無外力作用時該外蓋處于關閉狀態。
[0011 ] 進一步地,半透半反鏡對白光的反光率和透光率均在50 %左右。半透半反鏡放置在外殼下方透明窗的上方,與外殼下方透明窗平面成45度夾角。本裝置安裝好后,該半反半透鏡正好正對字輪碼盤,故半透半反鏡將字輪碼盤影像成像在CMOS攝像頭正前方。字輪碼盤發射出來的光一部分經過半透半反鏡的反射進入CMOS攝像頭;另一部分光透過半透半反鏡射向上方的透明窗,并且最終透過透明窗,供人眼查看讀數。采用半透半反鏡將光學角度旋轉了 90度,配合短焦距的CMOS攝像頭,故本裝置外殼厚度控制到20mm左右。
[0012]進一步地,外殼上方透明窗的內表面處安裝有可電控透光度的液晶玻璃。該液晶玻璃不加電時完全透明,透過該液晶玻璃和半反半透鏡查看表讀數。當需要讀數時,可對液晶玻璃加電,從而不讓外部光線進入本裝置,從而避免了外界光對讀數的影響。本液晶玻璃與外殼上方觀察窗大小一致,操作與普通段式液晶一樣,只是僅有一個長方形的“段”,通過兩個引腳即可控制該段的透光與否。
[0013]進一步地,外殼上方和下方分別設置了一個透明窗,外殼其他位置不透明。外殼上方的透明窗用于人眼讀取字輪信息,外殼下方的透明窗讓從字輪上射出來的光進入攝像頭和人眼。外殼其他部分采用磨砂工藝,避免環境光進入殼體,對攝像頭的讀數產生影響。并且外殼內部采用了貼黑紙與噴涂工藝,進一步降低環境光進入殼體。
[0014]進一步地,半透半反鏡兩側設置有白光LED作為補光燈。補光LED從兩側給字輪照明,并且LED中心發光方向與下方透明窗成18度左右夾角。
[0015]進一步地,電路板中設置有單片機模塊,單片機模塊包括單片機,單片機上連接有通信模塊、CMOS攝像頭模塊和補光燈。
[0016]進一步地,外殼由上下兩部分構成,兩部分中間有密封圈,保證裝配后密封防水。外殼采用圓柱形造型,可以很方便的用膠水粘在水表玻璃面上。下殼設置有透明窗,窗口上方設置半透半反鏡;另外,在外殼上方設置有外蓋,并配有彈力裝置,在無外力作用時該視窗外蓋關閉。
[0017]單片機為32位處理器,內置FLASH和RAM,降低成本和體積。具有快速的處理能力,能接受CMOS攝像頭模塊傳輸過來的大量數據并儲存處理。單片機通過檢測攝像頭的幀同步信號,從而識別一幀的開始。并通過同步時鐘信號正確捕獲每個像素的灰度數據。單片機上電后通過攝像頭芯片的配置接口對其進行配置,打開補光燈,并捕獲圖像信息。通過對圖像的形態特征辨識,從而將圖像轉換為數字信號。
[0018]該實用新型的有益效果在于:該裝置通過設置半透半反鏡和可電控透光度的液晶光閥,輔以獨特的補光設計,從而實現了字輪數字的精確識別;并且設置了人工觀察窗,不影響人工讀數;該裝置可直接粘貼固定在原有水表上,具有低成本,高可靠性和廣泛的實施性。
【附圖說明】
[0019]圖1、本實用新型實施例中的裝置縱向結構示意圖。
[0020]圖2、本實用新型實施例裝置的俯視結構示意圖。
[0021]圖3、本實用新型實施例裝置的功能框圖。
[0022]圖中標記說明:1、可電控透光度的液晶光閥;2、電路板;3、CM0S攝像頭;4、補光燈;
5、水表;6、字輪碼盤;7、半透半反鏡;8、電子倉;9、透明窗;10、防塵蓋。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施例對本實用新型的【具體實施方式】進行描述,以便更好的理解本實用新型。
[0024]實施例
[0025]如圖1所述的密閉空間攝像識別字輪讀數裝置,包括外殼,外殼內部設置有電子倉8,電子倉8內部設置有半透半反鏡7,半透半反鏡7設置在電子倉8底部位置,半透半反鏡7的對面設置有CMOS攝像頭和電路板,半反半透鏡兩側設置有補光燈4,補光燈4為白光補光LED;外殼上下方各有一個透明窗9,透明窗9上部設置有防塵蓋10,并配有彈力裝置,在無外力作用時該外蓋處于關閉狀態。電子倉8頂部設置有透明窗9,外殼上方透明窗9位置靠外殼內側設置有可電控透光度的液晶光閥I。該裝置外殼放置在水表5的玻璃上使用。圖2為本實用新型實施例裝置的俯視結構示意圖。圖3為本實用新型實施例裝置的功能框圖。
[0026]如圖3所示,電路板中設置有單片機模塊,單片機模塊中包括單片機,單片機上連接有通信模塊、CMOS攝像頭模塊和補光燈。
[0027]CMOS攝像頭3包括CMOS攝像頭芯片和鏡頭;CMOS攝像頭芯片采用CSP封裝,具有30萬像素的清晰度。鏡頭為短焦距的鏡頭。CMOS攝像頭芯片采用同步總線將圖像灰度數據傳輸給單片機。
[0028]如圖1所示,半透半反鏡7放置在外殼下方透明窗的上方,半透半反鏡7與下方透明窗9成45度夾角,將字輪碼盤6的影像成像在CMOS攝像頭3正前方。字輪碼盤6發射出來的光一部分經過半透半反鏡7進入CMOS攝像頭3,另一部分通過上方的透明窗9射出。
[0029]外殼由上下兩部分構成,兩部分之間加橡膠墊,采用螺絲固定兩部分。外殼采用與水表一致的圓柱形造型,能很方便的用膠水粘在表具外表面上。上殼有長方形的人工觀察窗,用戶可通過該窗口可以看到數字字輪及所有小數位轉輪指示。除上下透明視窗外,外殼其他部分采用磨砂工藝、貼黑紙工藝和噴涂工藝,保證不透光,減少環境光對攝像頭拍照效果的影響。另外,在上殼外側設置有外蓋,并配有彈力裝置,在無外力作用時該外蓋關閉。
[0030]以上所述是本實用新型的優選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種密閉空間攝像識別字輪讀數的裝置,包括外殼,其特征在于:所述外殼內部設置有電子倉,所述電子倉內部設置有半透半反鏡,所述半透半反鏡的對面設置有CMOS攝像頭和電路板,CMOS攝像頭兩側設置有補光燈,所述電子倉頂部設置有透明窗,并且在外殼上方透明窗位置靠外殼內側設置有可電控透光度的液晶光閥;透明窗上部設置有防塵蓋,并配有彈力裝置。2.根據權利要求1所述的密閉空間攝像識別字輪讀數的裝置,其特征在于:所述半透半反鏡可以反射一部分光并且透過一部分光;半透半反鏡放置在外殼下方透明窗的上方,與外殼下方透明窗平面成45度夾角。3.根據權利要求1所述的密閉空間攝像識別字輪讀數的裝置,其特征在于:所述外殼上方透明窗的內表面處安裝有可電控透光度的液晶光閥。4.根據權利要求1所述的密閉空間攝像識別字輪讀數的裝置,其特征在于:所述外殼上方和下方分別設置了一個透明窗,外殼其他位置不透明。5.根據權利要求1所述的密閉空間攝像識別字輪讀數的裝置,其特征在于:所述半透半反鏡兩側設置有白光LED作為補光燈。6.根據權利要求1所述的密閉空間攝像識別字輪讀數的裝置,其特征在于:電路板中設置有單片機模塊,單片機模塊中包括單片機,單片機上連接有通信模塊、CMOS攝像頭模塊和補光燈。7.根據權利要求1所述的密閉空間攝像識別字輪讀數的裝置,其特征在于:所述外殼由上下兩部分構成,兩部分中間有密封圈,保證裝配后密封防水;外殼采用圓柱形造型;下殼有與字輪碼盤相對應的透明窗口,透明窗口上方有半透半反鏡;上殼上設置有人工觀察窗,上殼外部設置有外蓋,并配有彈力裝置,在無外力作用時該外蓋處于關閉狀態。
【專利摘要】本實用新型涉及一種密閉空間攝像識別字輪讀數的裝置,包括外殼,所述外殼內部設置有電子倉;所述電子倉內部設置有半透半反鏡,所述半透半反鏡的對面設置有CMOS攝像頭和電路板,CMOS攝像頭兩側設置有補光燈,所述電子倉頂部設置有透明窗,并且在外殼上方透明窗位置靠外殼內側設置有可電控透光度的液晶光閥。該裝置通過設置半透半反鏡和可電控透光度的液晶光閥,輔以獨特的補光設計,從而實現了字輪數字的精確識別;并且設置了人工觀察窗,不影響人工讀數;該裝置可直接粘貼固定在原有水表上,具有低成本,高可靠性和廣泛的實施性。
【IPC分類】G01F15/06
【公開號】CN205373799
【申請號】CN201620076974
【發明人】崔健, 王銳, 胡亞軍, 閆建國
【申請人】青島東軟載波智能電子有限公司
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年1月27日
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