[發明專利]一種基于機器視覺的汽車儀表自動化測試系統及測試方法

在審

• 申請號: 201710033736.2
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106855421A
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 趙德銀;周時瑩;陳樹星;張東波;李晴宇;王椿龍;馬闖
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司22201
• 代理人: 杜森垚

1.一種基于機器視覺的汽車儀表自動化測試系統，其特征在于，包括上位機仿真端、組合儀表盤、機器視覺構件、下位機視覺分析機；

所述上位機仿真端與HIL仿真平臺建立連接，通過HIL仿真平臺發送仿真信號來控制組合儀表盤的動作；

所述機器視覺構件包括：暗箱，設置在暗箱內的用于支撐組合儀表盤以及安放工業攝像機的臺架，工業攝像機，與工業攝像機連接的采集卡；

所述下位機視覺分析機接收上位機仿真端發送的控制命令，驅動所述工業攝像機對組合儀表盤的儀表盤圖像進行采集進而對采集圖像進行識別并向上位機仿真端回傳識別結果，同時保存采集的圖片結果并生成日志；所述上位機仿真端對下位機視覺分析機回傳來的識別結果進行分析，并生成識別報告。

2.如權利要求1所述的一種基于機器視覺的汽車儀表自動化測試系統的測試方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、上位機仿真端將識別命令發送給下位機視覺分析機；同時上位機仿真端將仿真的信號發送給HIL仿真平臺，使儀表盤顯示所需識別數據；

S2、下位機視覺分析機在收到上位機仿真端所發出的指令后，驅動工業攝像機開始對組合儀表盤進行圖像采集；

S3、圖像采集完成后，對圖像進行預處理，由下位機視覺分析機進行采集結果的識別和分析，將識別結果回傳上位機仿真端，同時在下位機視覺分析機保存采集的圖片結果并生成日志；

S4、上位機仿真端分析下位機視覺分析機回傳的識別結果，并生成識別報告。

3.如權利要求2所述的一種基于機器視覺的汽車儀表自動化測試系統的測試方法，其特征在于，所述步驟S3中對圖像進行預處理的方法為：

首先利用高斯濾波去除圖像噪聲部分，灰度化后運用禮帽變換分離比鄰近點的斑塊，去除部分噪點；使用OTSU算法對所得的圖像進去閾值分割，方便圖像二值化；采用四連通的種子填充算法，對二值圖像中的大面積噪聲區域填充。

4.如權利要求2所述的一種基于機器視覺的汽車儀表自動化測試系統的測試方法，其特征在于，所述步驟S3中下位機視覺分析機對組合儀表盤的圖像采集結果的識別包括圖標識別、指針讀數識別和字符識別。

5.如權利要求4所述的一種基于機器視覺的汽車儀表自動化測試系統的測試方法，其特征在于，所述圖標識別包括以下步驟：

S11、首先建立訓練樣本數據庫，針對各個圖標，抓取它在各種情況下的圖像并保存；

S12、預處理后，分別采用SIFT算法和主成分分析算法提取各個樣本的特征值，并存入數據庫；

S13、對于測試時攝像機抓取的任意圖標樣本圖像，同樣經歷圖像預處理以及特征提取的處理過程；

S14、圖標識別：首先根據圖像的PCA特征進行匹配，計算測試樣本與各個訓練樣本特征值的歐式距離，選取距離值最小的作為最佳匹配目標，如果匹配效果不理想，則采用SIFT特征進行匹配，將特征向量的歐式距離作為兩幅圖像中的特征點相似性判定度量。

6.如權利要求4所述的一種基于機器視覺的汽車儀表自動化測試系統的測試方法，其特征在于，所述指針讀數識別包括以下步驟：對于組合儀表盤中的指針圖像首先進行預處理，然后利用骨架提取算法將圖像中的指針細化，使其從矩形細化為線形；利用霍夫變換的方法對該直線進行識別后，根據直線所處的角度計算其讀數。

7.如權利要求4所述的一種基于機器視覺的汽車儀表自動化測試系統的測試方法，其特征在于，所述字符識別包括如下步驟：

S21、選擇字符圖像，截取大量的文字圖像素材，以此作為字庫中的標準數據；

S22、經過圖像預處理后，利用Tesseract OCR引擎對其進行訓練，對于識別效果不理想的文字圖像手動建立其文字識別庫；

S23、將所有的訓練圖片特征信息合并，并手工調整文字大小，核對文字精度，從而建立針對儀表盤的文字識別庫traineddata；測試過程中所抓取的文字圖像，經過相同的處理；

S24、運用Tesseract OCR引擎匹配到文字識別庫中的標準數據，完成字符識別。