[實用新型]一種基于機器視覺的數顯儀表自動檢定裝置

無效

• 申請號: 201020173657.5
• 申請日: 2010-04-27
• 公開（公告）號: CN201653450U
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 范影樂;鐘華;沈學麗;王佳
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本實用新型屬于儀器儀表技術領域，涉及一種數顯儀表的自動檢定裝置，具體是一種基于機器視覺的數顯儀表自動檢定裝置。

背景技術

儀表是目前生產過程中應用廣泛的測量工具之一，而且儀表的產量十分龐大。目前很多場合已用數顯儀表代替指針式儀表顯示數據。為了保證數顯儀表產品的精度及準確性，需要對儀表進行質量檢定。目前對于數顯儀表的檢定還停留在人工的水平上。由于標準數據需要人工記錄，測量數據也需人工讀出與記錄，所以檢定工作強度大，效率低；又由于某些特殊場合，如化工、電力等外部環境較為惡劣的現場，并不適合對數顯儀表進行人工讀數；還由于在檢定過程中，有些被測數顯儀表(比如數顯血壓計等)需連續進行數據采集，且所顯數據變化很快，存在人為的讀數誤差，所以無法保證檢定質量。

隨著計算機技術的進步，機器視覺技術逐步走向成熟。機器視覺是用攝像機和計算機等機器替代人類對目標進行檢測、跟蹤、識別和判斷。目前已有人將機器視覺應用于指針式儀表檢定中，消除了傳統的人工觀測方法所造成的主觀誤差，提高了檢定精度和速度，實現檢定的自動化、實時性、快速性、便捷性和高精度；但基于機器視覺的數顯儀表自動檢定研究應用仍較少。

發明內容

本實用新型針對現有技術的不足，提供了一種基于機器視覺的數顯儀表自動檢定裝置。該裝置利用圖像傳感器代替人眼，以計算機圖像識別軟件與控制系統取代數顯儀表的人為檢定環節，避免了傳統人工檢定方法的各種弊端，在檢定速度、效率、精度和可靠性方面得到大幅度提高。

本實用新型包括CCD相機、環形光源、圖像采集卡、PC機、標準數據發生器、柜裝儀器殼。

內部中空的長方體形柜裝儀器殼內頂部垂直設置有CCD相機，環形光源設置在CCD相機正下方，并處于柜裝儀器殼的居中位置，柜裝儀器殼的靠近底部的一側面上開有矩形放置口。CCD相機的信號輸出端與設置在PC機擴展槽上的圖像采集卡信號連接，標準數據發生器串口與PC機的串口通過數據線連接。

本實用新型相對于現有技術具有以下有益效果：

1、本實用新型引入人機交互技術，即利用人機交互界面進行功能參數設置以及檢定結果顯示，實現可視化，并達到了在數顯儀表自動檢定的同時進行人為監控的目的。

2、本實用新型引入CCD圖像采集技術，即環形光源與CCD相機配合使用，在PC機調配下，根據標準數據發生器產生標準數據的方式，采集單幀或連續多幀圖像，傳送至PC機內存中，便于圖像處理時快速調用，提高檢定速度。

附圖說明

圖1為本實用新型工作示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步說明，但不作為對本實用新型的限定。本實施例中以直流數字電壓表作為檢定對象。

一種基于機器視覺的數顯儀表自動檢定裝置包括CCD相機2、環形光源3、圖像采集卡、PC機4、直流標準電壓源5(標準數據發生器的一種，標準數據發生器由待檢對象確定)、柜裝儀器殼1。

內部中空的長方體形柜裝儀器殼1內頂部垂直設置有CCD相機2，環形光源3設置在CCD相機2正下方，并處于柜裝儀器殼1的居中位置，柜裝儀器殼1的靠近底部的一側面上開有矩形放置口。CCD相機2的信號輸出端與設置在PC機4擴展槽上的圖像采集卡信號連接，直流標準電壓源5與PC機4通過GPIB口連接，本實施例中的直流標準電壓源型號為SHL23-YJ93A。

在檢定過程中，通過柜裝儀器殼的放置口將直流數字電壓表6放置于柜裝儀器殼的內部底層平臺上，使直流數字電壓表的數據顯示區域位于CCD相機與環形光源的正下方；

將直流數字電壓表(即待檢數顯儀表)與直流標準電壓源連接，在人機交互界面中，輸入被檢儀表信息，如表類型：直流數字電壓表；觀察人機交互界面中圖像顯示窗口所顯示的圖像，微調直流數字電壓表位置，使圖像中待識別區域居中；

選擇“手動發送”進行測試，即命令直流標準電壓源產生一個標準直流電壓數據，經待檢直流數字電壓表測量后在其數顯屏上顯示測量電壓數據，CCD相機同時采集數顯屏圖像，傳送至PC機中；經PC機的數字圖像處理系統識別后，顯示識別的電壓數據；

確定顯示識別的電壓數據與待檢直流數字電壓表的數據相同后，選擇“自動發送”方式，直流標準電壓源產生連續多個漸變的標準直流電壓數據，經待檢直流數字電壓表測量后依次顯示測量電壓數據，CCD相機采集連續多幀圖像傳送至PC機，經PC機的圖像處理系統完成所有測量電壓數據的判讀，將判讀結果與標準電壓數據進行比照，得出被檢直流數字電壓表的檢定結果，如絕對誤差、相對誤差、準確度等級等；

檢定結果保存于數據庫中并顯示于人機交互界面上，也可以打印文檔、Excel圖表等形式輸出。