[发明专利]温度计自动读数系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种温度计图像采集装置，利用计算机图像识别技术将从将采集到的温度计图像进行自动识别，并进行语音报数，涉及对温度计图片和识别后数据的管理。

背景技术

目前在对物体温度的测量中主要使用的有水银温度计和数字式温度计，水银温度计测量温度是利用热胀冷缩的原理，该类温度计使用玻璃管封装，测温液体采用汞，测量的精度高。数字式温度计总体可以分为两大类：一种是基于红外线方法的数字温度计，另一种是基于热传导方式的数字体温计。相对于水银温度计，数字式温度计测量的精度与传感器的质量、使用时间长短、环境等诸多因素有关，在测量精度要求较高的场合很难满足现场要求。水银温度计测量温度较准确，但一般在测量现场都是通过人眼进行目测，读数不方便，不同的人可能读出不同精度的读数。测量的精度被人的参与和在读数过程中的主观性所抵消。另外，在水银温度计生产的过程中，通常需要对所生产的温度计进行校验。校验时，需将温度计放入不同温度的恒温槽中，然后通过读取温度计上指示的读数，对温度计各尺度进行校验。而现场温槽介质溅出及油烟都会对检定人员造成伤害，通过人眼进行读数不够精确。用水银温度计测量高温气体或液体，也存在同样的情况。鉴于此，本发明设计了一种通过摄像头采集温度计图像，由通信模块上传给计算机，利用计算机图像识别技术自动识别出当前温度计的读数，进行语音报读数并对所识别的图片和对应的读数进行存档进行管理。

发明内容

本发明的目的在于克服上述应用现场中，人工读数方法的缺点，提供了一种安全可靠、自动采集温度计图像，上传到计算机中，对采集到的图像识别，自动得到温度计对应的读数。并对识别后的温度计图片和对应的读数进行管理。

本发明是一种温度计自动读数系统，由暗盒1，电源部件2，单色线光源3，用于插入温度计的大小可控的孔4，转动盘5，摄像头位置调节器6，摄像头7，通信模块8构成，暗盒1的最左端依次放置电源部件2及单色线光源3，在单色线光源3的右边放插入温度计的转动盘5，转动盘5上按圆形分布多个插入待测温度计的小孔4，在转动盘5的右边安置摄像头7及摄像头位置调节器6，在摄像头7的右边(也是暗盒的最右边)安装通信模块8，暗盒中的电源部件与单色线光源及通信模块相连，为其供电，温度计的转动盘5通过转轴与暗盒1的上、下表面连接，待测温度计由上通过转动盘5上的小孔4垂直向下插入，穿过下表面对应的小孔4露出温度计的水银球，摄像头7与摄像头位置调节器6相连，摄像头7通USB接口与暗盒1上的通信模块8相连，通信模块8通过USB线与电脑的USB线相连。。

本发明的温度计自动读数识别的方法是：启动温度计图像的采集控制模块把从摄像头获取的温度计图像上传到计算机中，通过图像预处理模块，实现对采集的图像进行预处理，包括彩色图像灰度化，图像去噪，图像增强，为下步识别提供满足要求的图像。启动图像分析及识别模块，实现对图像进行分析计算，确定图像中温度计的位置，以此为依据进一步确定温度中的水银柱的精确位置。然后计算水银柱的截止点，得到水银柱的长度。提取温度计上刻度信息，用以计算每个像素所对应的温度值。启动温度计读数模块，根据前面得到的信息计算其读数，并进行校验。启动温度计语音报数模块，现实将识别出的读数以语音的方式表达出来。启动温度计图像及读数管理模块，将当前采集的图像和与之对应的识别出的温度值保存到数据库中，并保存其它相关的检索信息供日后检索。

本发明为了减少摄像头采集温度计图像的噪声，保证获取的温度计图像的质量，在暗盒1内的成像光源采用的是单色线光源3；给单色线光源3供电的电源为两种，一种是直接用电池给光源供电，另一种是通过外接交流电供电。当外接交流时，自动关闭电池的供电，并切换到为电池充电状态，外接交流电经整流电路输出直流电为光源供电。当外接交流电掉电时，系统自动切换到电池供电状态。

本发明可以一次连续对多支温度计进行自动识别，为了达到此目的，本发明设计了可以转动的转动盘5，转动盘5上用于插入温度计的小孔4有多个，可以同时插入多支温度计，并能旋转，一次可以依次自动读取多支温度计的图像。且转动盘5可以从暗盒1上整体拆卸和安装。

本发明用于插入温度计的小孔4，可以根据温度计的大小，自动调节孔径大小，夹紧温度计，且保证温度计与小孔之间的密封，不透光。用于插温度计的转动盘5可以从暗盒1上整体拆卸和安装。

本发明中用于获取温度计图像的摄像头通过摄像头位置调节器实现前、后、左、右进行位置调整，通过调整摄像头与温度计之间的距离与位置，以得到清晰的图像。通过USB接口方式与电脑的USB接口相连实现高速数据传输。