一種指針式儀表的自動校準系統的製作方法
2023-05-28 20:16:06
一種指針式儀表的自動校準系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種指針式儀表的自動校準系統，所述系統包括攝像機、電動雲臺、總線、存儲器、測試電源、標準表和上位機；所述測試電源、標準表、總線、上位機和存儲器依次連接；所述電動雲臺、攝像機、總線、上位機和存儲器依次連接；所述電動雲臺、攝像機、被校準指針式儀表、總線、上位機和存儲器依次連接；所述電動雲臺移動攝像機至被校準指針式儀表上方。本實用新型利用電動雲臺可以將攝像機運送到錶盤上方垂直於指針的位置，通過總線將採集到的圖像送回上位機，並利用圖像處理技術識別被測表示值，實現校準。本實用新型可為各類指針式儀表的自動校準提供手段。
【專利說明】一種指針式儀表的自動校準系統
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於指針式儀表校準技術，具體講涉及一種指針式儀表的自動校準系統。
【背景技術】
[0002]指針式儀表是利用指針位置表示測量結果的裝置。雖然目前數字式儀表被大量使用，但指針式儀表具有結構簡單、維護方便、不受電磁場幹擾、可靠性高、價格便宜等優點，在電力系統、氣動系統、液壓系統等工業、民用和軍事領域仍有廣泛的應用。
[0003]對指針式儀表採用傳統的人工校準方式存在諸多弊端。人為因素的不確定性，如視覺誤差和視覺疲勞等，會造成度數精度低、重複性差等問題；在校準過程中的不規範操作，如私自調整讀數等會造成人為的校準儀表表損壞；各採用指針式儀表的企事業單位和科研院所需設置校準人員，增大管理成本。因此，有必要對指針式儀表的校準方法進行探討，研究自動校準等一系列相關問題，保證指針式儀表校準的準確性。
實用新型內容
[0004]針對現有技術的不足，本實用新型提供一種指針式儀表的自動校準系統，可以應用於各類指針式儀表上，本實用新型由攝像機、電動雲臺、總線、存儲器、測試電源、標準表和上位機及後臺軟體構成。電動雲臺用於安裝和固定攝像機，可以將攝像機運送到被觀測錶盤上方的垂直於指針的位置，實現垂直觀測，保證視頻數據讀取的準確性。攝像機負責採集圖像信息，對圖像進行初步處理、壓縮後通過數據線或無線通信的方式上傳到上位機。測試電源為標準表和被測試指針式儀表提供統一的參考，以標準表的讀數作為約定真值。上位機的後臺軟體可以對上傳的圖像進行配準和融合，識別出指針式儀表的刻度、標度和指針位置，確定被測指針式儀表的度數，從而得到指針式儀表的度數與約定真值的誤差，標準表並在人機互動界面中顯示實際值、校準值和所採集的圖像，儲存結果，實現指針式儀表的自動校準。
[0005]本實用新型的目的是採用下述技術方案實現的:
[0006]一種指針式儀表的自動校準系統，其改進之處在於，所述系統包括攝像機、電動雲臺、總線、存儲器、測試電源、標準表和上位機；
[0007]所述測試電源、標準表、總線、上位機和存儲器依次連接；所述電動雲臺、攝像機、總線、上位機和存儲器依次連接；
[0008]所述電動雲臺、攝像機、被校準指針式儀表、總線、上位機和存儲器依次連接；
[0009]所述電動雲臺移動攝像機至被校準指針式儀表上方。
[0010]優選的，所述電動雲臺上安裝並固定攝像機。
[0011]優選的，所述攝像機垂直於被校準指針式儀表上方的指針位置。
[0012]優選的，所述測試電源與被校準指針式儀表連接。
[0013]優選的，所述上位機包括圖像配準和融合模塊、圖像識別模塊、人機互動界面、電動雲臺控制模塊。
[0014]與現有技術比，本實用新型的有益效果為:
[0015]本實用新型利用電動雲臺可以將攝像機運送到錶盤上方垂直於指針的位置，通過總線將採集到的圖像送回上位機，並利用圖像處理技術識別被測表示值，實現校準。
[0016]本實用新型利用電動雲臺可以將攝像機運送到錶盤上方垂直於指針的位置，避免了由觀測角度導致的誤差。
[0017]本實用新型將校準結果和原始圖像同時保存在存儲器中，可以方便查詢和解決質疑。
[0018]本實用新型通過圖像處理技術獲得被校準指針式儀表的讀數，避免了人為因素對校準結果的影響。
[0019]本實用新型通過總線控制，可以同時對多臺被校準指針式儀表進行校準。
[0020]本實用新型可為各類指針式儀表的自動校準提供手段。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型提供的一種指針式儀表的自動校準系統示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步的詳細說明。
[0023]本實用新型提供的一種指針式儀表的自動校準系統包括測試電源1、標準表2、總線3、上位機4、電動雲臺5、攝像機6和存儲器7。
[0024]所述測試電源、標準表、總線、上位機和存儲器依次連接；所述電動雲臺、攝像機、總線、上位機和存儲器依次連接。
[0025]所述電動雲臺上安裝並固定攝像機。
[0026]所述攝像機垂直於被校準指針式儀表上方的指針位置。
[0027]所述測試電源與被校準指針式儀表連接。
[0028]所述上位機包括圖像配準和融合模塊、圖像識別模塊、人機互動界面、電動雲臺控制豐吳塊。
[0029]本實用新型提供的一種指針式儀表的自動校準系統實施具體如下:
[0030]1、測試電源I將被校準量的參考值輸出至標準表2和被測儀表，標準測試儀表2的讀數作為實際值通過總線3傳輸到上位機4中。
[0031]2、電動雲臺5將攝像機6運動到指定位置，攝像機6對觀測區域內圖像進行採集。
[0032]3、將採集後的數據通過總線3上傳到上位機4。
[0033]4、當上位機收到各採集區域的上傳圖像後，對各圖像進行拼接和融合，並通過圖像識別模塊在形成的總圖像中進行標度、刻度和指針位置的識別。
[0034]5、識別出的數據和標準測試儀表2的讀數(實際值)比較，可以獲得被測試儀表的誤差和不確定度，實現校準。
[0035]6、將識別出的數據、實際值、被測表的誤差及不確定度和所採集的圖像同時在人機互動界面中顯示，並在存儲器7中保存。
[0036]其中，上位機4也通過電動雲臺控制模塊，實現對攝像機6位置的控制，使攝像機2可以對整個儀表錶盤掃描或對某定點位置觀測。
[0037]其中，可以通過電動雲臺將攝像機運送到被觀測錶盤上方的垂直於指針的位置，實現垂直觀測，減小校準誤差。
[0038]其中，可以將採集的圖像上傳到上位機，通過圖像融合、拼接和識別技術，自動獲取指針式儀表的讀數。
[0039]其中，可以通過上位機中程序、根據標準表的度數和識別出的被測表的讀數，自動獲取被測表的校準值。
[0040]其中，可通過對電動雲臺的控制實現攝像機對整個儀表錶盤的掃描以自動校準，或對某定點位置的觀測實現人工核查。
[0041]其中，可以通過存儲器對校準結果和所採集圖像進行保存，並在複查時調出。
[0042]實施例
[0043]1、三相交直流儀表檢定裝置CL3601B中的程控直流功率源CL6019將電流參考值輸出至標準表CL311V2和被測表交直流電流表T30，標準表CL311V2的讀數作為實際值通過RS485總線傳輸到上位機中。
[0044]2、電動雲臺將一體化攝像機SCZ-2250H)運動到指定位置，SCZ-2250PD對觀測區域內圖像進行採集。
[0045]3、將採集後的數據通過RS485總線上傳到上位機。
[0046]4、當上位機收到各採集區域的上傳圖像後，對各圖像進行圖像變化、增強、濾波、閾值分割、二值化、膨脹和細化等預處理，再進行圖像的配準、定位和過渡區融合等拼接算法和融合算法，並通過模版匹配和指針識別算法在形成的總圖像中進行標度、刻度和指針位置的識別。
[0047]5、識別出的數據和標準表CL311V2的讀數比較，採用對比法可以獲得交直流電流表T30的誤差和不確定度，實現校準。
[0048]6、將識別出的數據、實際值、被測表的誤差及不確定度和所採集的圖像同時在人機互動界面中顯示，並在存儲器中保存。
[0049]最後應當說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制，儘管參照上述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，而未脫離本實用新型精神和範圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
【權利要求】
1.一種指針式儀表的自動校準系統，其特徵在於，所述系統包括攝像機、電動雲臺、總線、存儲器、測試電源、標準表和上位機； 所述測試電源、標準表、總線、上位機和存儲器依次連接；所述電動雲臺、攝像機、總線、上位機和存儲器依次連接； 所述電動雲臺、攝像機、被校準指針式儀表、總線、上位機和存儲器依次連接； 所述電動雲臺移動攝像機至被校準指針式儀表上方。
2.如權利要求1所述的一種指針式儀表的自動校準系統，其特徵在於，所述電動雲臺上安裝並固定攝像機。
3.如權利要求1所述的一種指針式儀表的自動校準系統，其特徵在於，所述攝像機垂直於被校準指針式儀表上方的指針位置。
4.如權利要求1所述的一種指針式儀表的自動校準系統，其特徵在於，所述測試電源與被校準指針式儀表連接。
【文檔編號】G01D18/00GK203857977SQ201320802848
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年12月9日 優先權日:2013年12月9日
【發明者】林繁濤, 盧達, 李華, 趙莎, 白靜芬, 陳松方, 宋曉卉, 曾彥超, 王麗莎, 王猛, 白璋 申請人:國家電網公司, 中國電力科學研究院