[發明專利]一種視頻輔助的自動針入度儀及其對針方法

在審

• 申請號: 201811648311.3
• 申請日: 2018-12-30
• 公開（公告）號: CN109696382A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 張金凝;周毅姝;郭鴻博;任勵碩;何華陽
• 申請（專利權）人: 交通運輸部公路科學研究所
• 主分類號: G01N11/12
• 分類號: G01N11/12
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

本發明提供一種視頻輔助的自動針入度儀及其對針方法，所述自動針入度儀包括底座、固定在所述底座上的升降裝置、與所述升降裝置連接的針連桿和標準針，還包括光源、圖像采集裝置和圖像處理裝置，所述光源位于所述針連桿的一側，所述圖像采集裝置位于所述針連桿的另一側；在所述光源的照射下，所述圖像采集裝置實時采集所述標準針的影子與所述標準針的圖像，并傳輸至所述圖像處理裝置；當所述標準針的影子與所述標準針的針尖重合時，控制所述升降裝置停止下降。本發明通過實時獲取標準針下降時的影像來判斷標準針的針尖與針影端部之間的間距，進而完成精確對針，無需人工調整，有效消除人工參與導致的誤差，提高測量結果的可靠性。

技術領域

本發明涉及瀝青針入度檢測技術領域，尤其涉及一種自動針入度儀及其對針方法。

背景技術

針入度是在規定的溫度和時間內，使一定重量的標準針垂直貫入試樣的深度，而針入度儀是一種測量瀝青針入度的儀器。在測量針入度時，需要先將針尖與試樣表面進行接觸、并且針尖不得插入試樣內，否則會影響測量結果的精確性和可靠性。

目前的國內測量設備均需要人工手動對針，不僅效率低下，而且人為影響因素較大，對測量結果的可靠度影響較大。在對針過程中要么會針尖并未與試樣表面進行接觸，要么針尖已經插入試樣表面內，難以控制達到針尖與試樣剛好接觸的臨界狀態。

當針碰到試樣的時候有微小的力值變化，因此部分國外設備采用了高精度的測力傳感器來測量對針過程中的力值變化，從而確定是否完成對針。一方面，這類設備在有力值反饋時，針與試樣已經接觸、甚至針尖已經插入試樣表面，無法保證兩者處于剛好接觸的臨界狀態，因此其對針精度仍然難以達到理想狀態。另一方面，這種設備中采用的高精度測力傳感器價格高昂，導致設備成本大幅增加，性價比嚴重下降。

發明內容

本發明旨在解決上面描述的問題。本發明的一個目的是提供一種解決以上問題中的任何一個的自動針入度儀及其對針方法。具體地，本發明提供能夠自動精確對針的針入度儀及其對針方法。

根據本發明的第一方面，本發明提供了一種視頻輔助的自動針入度儀，包括底座、固定在所述底座上的升降裝置、與所述升降裝置連接的針連桿和標準針，所述自動針入度儀還包括光源、圖像采集裝置和圖像處理裝置，其中，所述光源位于所述針連桿的一側，所述圖像采集裝置位于所述針連桿的另一側，所述圖像采集裝置的輸出端與所述圖像處理裝置的輸入端連接，所述圖像處理裝置的輸出端與所述升降裝置連接；

在所述光源的照射下，所述圖像采集裝置實時采集所述標準針的影子與所述標準針的圖像，并傳輸至所述圖像處理裝置；所述圖像處理裝置根據所述圖像判斷所述標準針的影子與所述標準針的針尖之間的間距，當所述標準針的影子與所述標準針的針尖重合時，控制所述升降裝置停止下降。

所述圖像獲取模塊實時獲取所述圖像采集裝置采集到的圖像并發送至所述圖像對比模塊，所述圖像對比模塊將收到的后一幀圖像與前一幀圖像進行對比，并將對比結果發送至所述判斷模塊。

其中，所述圖像處理裝置還包括存儲模塊，所述存儲模塊與所述圖像獲取模塊和所述圖像對比模塊連接。

其中，所述升降裝置包括電機和升降組件，所述圖像處理裝置的輸出端與所述電機的輸入端連接，所述電機的輸出端與所述升降組件傳動連接。

根據本發明的另一方面，本發明還提供了一種自動針入度儀的對針方法，所述對針方法為通過采集圖像和圖像處理判斷對針情況的方法。

其中，所述對針方法包括以下步驟：

安裝調試好標準針后，開啟光源、圖像采集裝置、圖像處理裝置、升降裝置；

所述圖像處理裝置實時獲取所述圖像采集裝置采集到的圖像，并根據所述圖像判斷所述標準針的針尖與所述標準針的影子之間的間距；

當所述間距為零時，所述圖像處理裝置控制所述升降裝置停止運行。