[發明專利]基于機器視覺和激光傳感的膜式燃氣表讀數方法及裝置

有效

• 申請號: 202110048574.6
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112903053B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 張圓明;盧其倫;黃闊;李焯健;樊強;馮文靖
• 申請（專利權）人: 廣州能源檢測研究院
• 主分類號: G01F15/075
• 分類號: G01F15/075
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 鄧潮彬;莫瑤江

本發明公開了一種基于機器視覺和激光傳感的膜式燃氣表讀數方法及裝置，涉及計量技術領域，所述方法采用激光傳感器識別燃氣表計數器末位字輪右側輪齒并發送脈沖信號的方式，流量達到檢定流量后則可以隨時開始檢定，不受限于某一開始或者某一結束位置，有利于提高檢定效率，節省檢定所需時間，檢定的準確性也大大提高。本發明利用機器視覺算法檢測并完成激光傳感器光束和燃氣表末位字輪右側輪齒的定位，最終實現激光光束快速、精準照射到末位字輪右側輪齒，提高燃氣表自動讀數效率、準確性和可靠性。

技術領域

本發明涉及計量技術領域，具體涉及一種基于機器視覺和激光傳感的膜式燃氣表讀數方法及裝置。

背景技術

用于燃氣貿易結算的燃氣表屬于強制檢定計量器具，其量值準確與否直接關系到消費者和燃氣公司雙方的利益。燃氣表的檢定工作是檢查燃氣表計量準確性是否合格的基本手段，包括5個檢定項目，即外觀、密封性、壓力損失、示值誤差以及附加裝置功能檢測。

目前，大部分燃氣表生產廠家和法定計量檢定機構的檢定裝置采用人工操作或者半自動方式檢定燃氣表，主要依靠檢定人員對被檢燃氣表的累積流量、溫度、壓力等進行人工抄錄；檢定人員工作量大，工作效率低，同時讀數誤差存在人為因素，檢定質量不易控制。

而在示值誤差檢定項目的被檢表累積流量檢測環節，自動檢測方式不太理想。已有的自動檢測方式主要為燃氣表計數器末位字輪光電采樣或計數器字輪圖像識別。末位字輪光電采樣方式：一般燃氣表計數器末位字輪會帶有一個感光亮片，通過配備一種光電采樣器照射到末位字輪并感應亮片完成被檢表累積流量自動采集，末位字輪轉動一圈感應到一次亮片，光電采樣器就采一次樣或輸出一個脈沖(代表燃氣表末位字輪轉一圈對應的體積，為固定值，如10L)，直至完成被檢表體積數累計，從而實現自動檢測；其缺點是檢定開始時必須等到計數器末位字輪感光片轉到表盤正面進行照射采樣，當感光片剛從正面轉走時要花較多的空走時間等待其走回正面位置才能開始檢測，尤其是在小流量檢定點會浪費很多時間，大大降低了檢定效率。

計數器字輪圖像識別自動檢測分兩種方式：①在檢定開始時，拍攝計數器末位字輪圖像并建立模板，檢定時按一定的頻率拍攝末位字輪圖像并與模板對照、判斷是否一致，當末位字輪轉動一圈時，自動判定與模板圖像一致，并實時發出一個脈沖；檢定繼續進行，末位字輪每轉動一圈發出一次脈沖，直至字輪完成整數圈的轉動且被檢表通氣量或檢定時間達到預置數為止，整個過程實現自動檢定。但是，因一個脈沖代表末位字輪轉動一圈的體積值(固定值，如10L)，檢定過程中一旦丟失一個脈沖，記錄的被檢表累積流量將會與實際值相差較大，直接導致檢定結果出錯，這就對圖像識別的準確性和采樣間隔提出了很高的要求。②在檢定開始時，拍攝計數器字輪圖像并識別轉化為累積流量初始數值，當檢定裝置通氣量或檢定時間達到預置數時再次拍攝計數器字輪圖像、識別轉化為累積流量終止數值，初始、終止兩個累積流量數值之差即為被檢表流量示值，與標準裝置測得的通過燃氣表氣體量實際值比較，即可算出示值誤差，實現自動檢定。但是由于檢定過程中計數器字輪不停轉動，拍攝的字輪數字可能是相鄰2個半字符而不是一個完整的字符(表盤跳表間隙上下數字不全)，難以與字符庫進行字符匹配，這就給圖像識別帶來較大的難度和降低識別準確率，另外存在較大的外界干擾，比如光線變化等會影響圖像識別的成功率。

綜上，已有的被檢表累積流量自動檢測技術還存在不足之處，檢定質量或效率還有待提高，亟需研制一種科學、可靠、高效的燃氣表自動讀數方法和裝置。

發明內容

針對現有技術中的不足，本發明提供一種基于機器視覺和激光傳感的膜式燃氣表讀數方法及裝置，提高檢定效率及檢定準確性。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種基于機器視覺和激光傳感的膜式燃氣表讀數方法，包括：