[發明專利]一種基于圖像識別原理的在線式監控測量方法及傳感器

在審

• 申請號: 201610082603.X
• 申請日: 2016-02-05
• 公開（公告）號: CN105698832A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 胡敬禮
• 申請（專利權）人: 上海筑邦測控科技有限公司
• 主分類號: G01D9/42
• 分類號: G01D9/42;G01D21/02;G06K9/00;G06K9/20
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

1.一種在線式監控測量方法，其特征在于：采用機械式測量工具獲取待測物的待測量，將所獲得的待測量表現為可由光學系統攝取、由圖像識別系統處理識別的信息；利用光學成像系統攝取該待測量的圖像后，通過圖像識別系統將該圖像解讀為待測量的具體數值，最后將解讀出的數值進行顯示、記錄或通過數據上傳接口遞交到數據采集系統實現在線監測。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：對于機械式測量工具及與之相關聯的機械結構采用長壽命設計原則；對于光學成像系統、圖像識別系統、數據上傳接口及與之相關聯的電子結構采用可更換設計原則；

優選的，所述長壽命設計原則包括全部采用耐腐蝕材料、外表面噴漆、采用可替換的鋅塊減少電化學腐蝕、避免采用處于大應力下的部件；

優選的，對于所述機械結構、電子結構中可能受到外界環境影響的部分進行密封以提高抗干擾性能。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：所述待測量的表現形式為刻度，包括旋轉指針式千分表的指針位置、游標卡尺的刻度位置、液泡溫度計的液面位置。

4.一種實現權利要求1-3中任一所述方法的在線式傳感器，其特征在于：包括機械測量核心、圖像信息采集處理及電子傳送系統，所述機械測量核心具有能獲取待測物的待測量、將所獲得的待測量表現為可由光學系統攝取、由圖像識別系統處理識別的信息的結構；

所述圖像信息采集處理及電子傳送系統，利用光學成像系統攝取所述待測量的圖像后，通過圖像識別系統將該圖像解讀為待測量的具體數值，最后將解讀出的數值通過數據上傳接口遞交到數據采集系統實現在線監測。

5.根據權利要求4所述的在線式傳感器，其特征在于：所述機械測量核心包括參考部分和可動部分，所述參考部分與所述圖像信息采集處理及電子傳送系統固定于相同的基體；所述可動部分與待測物連接聯動以表現出待測物的變化。

6.根據權利要求4所述的在線式傳感器，其特征在于：包括外殼(1)、光學成像系統(2)、圖像識別系統(3)、數據上傳接口(4)、機械測量核心(5)；

光學成像系統(2)，圖像識別系統(3)及機械測量核心(5)均設置于外殼(1)中以提高對外界環境的抗干擾能力；

光學成像系統(2)的光學鏡頭與機械測量核心(5)的刻度部分相對，使得機械測量核心(5)通過所述光學鏡頭在圖像傳感器上形成清晰的實像并能導入圖像識別系統(3)加以處理；

光學成像系統(2)與圖像識別系統(3)連接以便實現供電并將采集到的成像信息導入圖像識別系統(3)中加以處理；

圖像識別系統(3)與數據上傳接口(4)連接以通過線纜將圖像處理結果上傳到數據采集系統從而實現在線監測。

7.根據權利要求5所述的在線式傳感器，其特征在于：所述可動部分與第一安裝支架(6)的一端通過活動聯接結構固定在一起；所述第一安裝支架(6)的另一端可用于連接待測物。

8.根據權利要求6所述的在線式傳感器，其特征在于：所述外殼(1)與第二安裝支架(7)的一端通過活動聯接結構固定在一起；所述第一安裝支架(7)的另一端可用于連接待測物；

優選的，所述外殼(1)上開設有供線纜或部件穿出的孔，所述孔上具有緊固作用的防水接頭；

優選的，外殼上設有兩個一面開口的盒子對扣起來，其中一個盒子的扣接斷面設有凹槽，槽里面設有柔性橡膠條；另一個盒子扣接斷面為凸型，所述兩個盒子相互配合通過柔性橡膠條填充接觸端面以實現氣密防水。

9.根據權利要求6所述的在線式傳感器，其特征在于：傳感器上安裝支架的連接方式包括螺紋聯接、焊接、鉚接或過盈配合；優選的，外殼的材質為耐腐蝕材料，優選的，包括不銹鋼、陶瓷、有機塑料、玻璃、樹脂；優選的，機械測量核心采用的表現形式包括游標卡尺的刻度、旋轉指針式千分表的指針位置、液泡溫度計的液面位置、液泡水平尺的液泡位置；優選的，光學成像系統采用CMOS圖像傳感器或CCD圖像傳感器；優選的，光學成像系統采用凸透鏡光學鏡頭、凹透鏡、平面鏡、全反射或光波導光學系統；優選的，光學成像系統采用紅外LED光源、可見光LED光源或白熾燈光源；優選的，圖像識別系統采用基于arm、FPGA、51、CPLD或DSP架構微處理器的電路板；優選的，數據上傳接口采用通訊電纜、無線或紅外方式。

10.根據權利要求6所述的在線式傳感器，其特征在于：除攝像頭、電路板、通訊電纜外，其余組成部件均采用不銹鋼材質。