一種基於機器視覺的數顯儀表自動檢定裝置的製作方法

2023-05-08 11:17:56

專利名稱：一種基於機器視覺的數顯儀表自動檢定裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於儀器儀表技術領域，涉及一種數顯儀表的自動檢定裝置，具體是 一種基於機器視覺的數顯儀表自動檢定裝置。
背景技術：
儀表是目前生產過程中應用廣泛的測量工具之一，而且儀表的產量十分龐大。目 前很多場合已用數顯儀表代替指針式儀表顯示數據。為了保證數顯儀表產品的精度及準確 性，需要對儀表進行質量檢定。目前對於數顯儀表的檢定還停留在人工的水平上。由於標準 數據需要人工記錄，測量數據也需人工讀出與記錄，所以檢定工作強度大，效率低；又由於 某些特殊場合，如化工、電力等外部環境較為惡劣的現場，並不適合對數顯儀表進行人工讀 數；還由於在檢定過程中，有些被測數顯儀表(比如數顯血壓計等)需連續進行數據採集， 且所顯數據變化很快，存在人為的讀數誤差，所以無法保證檢定質量。隨著計算機技術的進步，機器視覺技術逐步走向成熟。機器視覺是用攝像機和計 算機等機器替代人類對目標進行檢測、跟蹤、識別和判斷。目前已有人將機器視覺應用於指 針式儀表檢定中，消除了傳統的人工觀測方法所造成的主觀誤差，提高了檢定精度和速度， 實現檢定的自動化、實時性、快速性、便捷性和高精度；但基於機器視覺的數顯儀表自動檢 定研究應用仍較少。
發明內容本實用新型針對現有技術的不足，提供了一種基於機器視覺的數顯儀表自動檢定 裝置。該裝置利用圖像傳感器代替人眼，以計算機圖像識別軟體與控制系統取代數顯儀表 的人為檢定環節，避免了傳統人工檢定方法的各種弊端，在檢定速度、效率、精度和可靠性 方面得到大幅度提高。本實用新型包括CXD相機、環形光源、圖像採集卡、PC機、標準數據發生器、櫃裝儀內部中空的長方體形櫃裝儀器殼內頂部垂直設置有CCD相機，環形光源設置在 CCD相機正下方，並處於櫃裝儀器殼的居中位置，櫃裝儀器殼的靠近底部的一側面上開有矩 形放置口。CXD相機的信號輸出端與設置在PC機擴展槽上的圖像採集卡信號連接，標準數 據發生器串口與PC機的串口通過數據線連接。本實用新型相對於現有技術具有以下有益效果1、本實用新型引入人機互動技術，即利用人機互動界面進行功能參數設置以及檢 定結果顯示，實現可視化，並達到了在數顯儀表自動檢定的同時進行人為監控的目的。2、本實用新型引入CXD圖像採集技術，即環形光源與CXD相機配合使用，在PC機 調配下，根據標準數據發生器產生標準數據的方式，採集單幀或連續多幀圖像，傳送至PC 機內存中，便於圖像處理時快速調用，提高檢定速度。
圖1為本實用新型工作示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型做進一步說明，但不作為對本實用新型的限定。本實 施例中以直流數字電壓表作為檢定對象。一種基於機器視覺的數顯儀表自動檢定裝置包括CXD相機2、環形光源3、圖像採 集卡、PC機4、直流標準電壓源5(標準數據發生器的一種，標準數據發生器由待檢對象確 定)、櫃裝儀器殼1。內部中空的長方體形櫃裝儀器殼1內頂部垂直設置有CXD相機2，環形光源3設置 在CCD相機2正下方，並處於櫃裝儀器殼1的居中位置，櫃裝儀器殼1的靠近底部的一側面 上開有矩形放置口。C⑶相機2的信號輸出端與設置在PC機4擴展槽上的圖像採集卡信號 連接，直流標準電壓源5與PC機4通過GPIB 口連接，本實施例中的直流標準電壓源型號為 SHL23-YJ93A0在檢定過程中，通過櫃裝儀器殼的放置口將直流數字電壓表6放置於櫃裝儀器殼 的 內部底層平臺上，使直流數字電壓表的數據顯示區域位於CCD相機與環形光源的正下 方；將直流數字電壓表(即待檢數顯儀表)與直流標準電壓源連接，在人機互動界面 中，輸入被檢儀表信息，如表類型直流數字電壓表；觀察人機互動界面中圖像顯示窗口所 顯示的圖像，微調直流數字電壓表位置，使圖像中待識別區域居中；選擇「手動發送」進行測試，即命令直流標準電壓源產生一個標準直流電壓數據， 經待檢直流數字電壓表測量後在其數顯屏上顯示測量電壓數據，CCD相機同時採集數顯屏 圖像，傳送至PC機中；經PC機的數字圖像處理系統識別後，顯示識別的電壓數據；確定顯示識別的電壓數據與待檢直流數字電壓表的數據相同後，選擇「自動發送」 方式，直流標準電壓源產生連續多個漸變的標準直流電壓數據，經待檢直流數字電壓表測 量後依次顯示測量電壓數據，CXD相機採集連續多幀圖像傳送至PC機，經PC機的圖像處理 系統完成所有測量電壓數據的判讀，將判讀結果與標準電壓數據進行比照，得出被檢直流 數字電壓表的檢定結果，如絕對誤差、相對誤差、準確度等級等；檢定結果保存於資料庫中並顯示於人機互動界面上，也可以列印文檔、Excel圖表 等形式輸出。
權利要求一種基於機器視覺的數顯儀表自動檢定裝置，包括CCD相機、環形光源、圖像採集卡、PC機、標準數據發生器和櫃裝儀器殼，其特徵在於內部中空的長方體形櫃裝儀器殼內頂部垂直設置有CCD相機，環形光源設置在CCD相機正下方，並處於櫃裝儀器殼的居中位置，櫃裝儀器殼的靠近底部的一側面上開有矩形放置口；CCD相機的信號輸出端與設置在PC機擴展槽上的圖像採集卡信號連接，標準數據發生器串口與PC機的串口通過數據線連接。
專利摘要本實用新型公開了一種基於機器視覺的數顯儀表自動檢定裝置。傳統的人工檢測誤差大、效率低。本實用新型包括CCD相機、環形光源、圖像採集卡、PC機、標準數據發生器、櫃裝儀器殼。內部中空的長方體形櫃裝儀器殼內頂部垂直設置有CCD相機，環形光源設置在CCD相機正下方，並處於櫃裝儀器殼的居中位置，櫃裝儀器殼的靠近底部的一側面上開有矩形放置口。CCD相機的信號輸出端與設置在PC機擴展槽上的圖像採集卡信號連接，標準數據發生器串口與PC機的串口通過數據線連接。本實用新型檢定效率和自動化程度都比較高。
文檔編號G01D18/00GK201653450SQ20102017365
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月27日 優先權日2010年4月27日
發明者沈學麗, 王佳, 範影樂, 鍾華 申請人:杭州電子科技大學