[实用新型]一种基于机器视觉的数显仪表自动检定装置

说明书

技术领域

本实用新型属于仪器仪表技术领域，涉及一种数显仪表的自动检定装置，具体是一种基于机器视觉的数显仪表自动检定装置。

背景技术

仪表是目前生产过程中应用广泛的测量工具之一，而且仪表的产量十分庞大。目前很多场合已用数显仪表代替指针式仪表显示数据。为了保证数显仪表产品的精度及准确性，需要对仪表进行质量检定。目前对于数显仪表的检定还停留在人工的水平上。由于标准数据需要人工记录，测量数据也需人工读出与记录，所以检定工作强度大，效率低；又由于某些特殊场合，如化工、电力等外部环境较为恶劣的现场，并不适合对数显仪表进行人工读数；还由于在检定过程中，有些被测数显仪表(比如数显血压计等)需连续进行数据采集，且所显数据变化很快，存在人为的读数误差，所以无法保证检定质量。

随着计算机技术的进步，机器视觉技术逐步走向成熟。机器视觉是用摄像机和计算机等机器替代人类对目标进行检测、跟踪、识别和判断。目前已有人将机器视觉应用于指针式仪表检定中，消除了传统的人工观测方法所造成的主观误差，提高了检定精度和速度，实现检定的自动化、实时性、快速性、便捷性和高精度；但基于机器视觉的数显仪表自动检定研究应用仍较少。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种基于机器视觉的数显仪表自动检定装置。该装置利用图像传感器代替人眼，以计算机图像识别软件与控制系统取代数显仪表的人为检定环节，避免了传统人工检定方法的各种弊端，在检定速度、效率、精度和可靠性方面得到大幅度提高。

本实用新型包括CCD相机、环形光源、图像采集卡、PC机、标准数据发生器、柜装仪器壳。

内部中空的长方体形柜装仪器壳内顶部垂直设置有CCD相机，环形光源设置在CCD相机正下方，并处于柜装仪器壳的居中位置，柜装仪器壳的靠近底部的一侧面上开有矩形放置口。CCD相机的信号输出端与设置在PC机扩展槽上的图像采集卡信号连接，标准数据发生器串口与PC机的串口通过数据线连接。

本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：

1、本实用新型引入人机交互技术，即利用人机交互界面进行功能参数设置以及检定结果显示，实现可视化，并达到了在数显仪表自动检定的同时进行人为监控的目的。

2、本实用新型引入CCD图像采集技术，即环形光源与CCD相机配合使用，在PC机调配下，根据标准数据发生器产生标准数据的方式，采集单帧或连续多帧图像，传送至PC机内存中，便于图像处理时快速调用，提高检定速度。

附图说明

图1为本实用新型工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。本实施例中以直流数字电压表作为检定对象。

一种基于机器视觉的数显仪表自动检定装置包括CCD相机2、环形光源3、图像采集卡、PC机4、直流标准电压源5(标准数据发生器的一种，标准数据发生器由待检对象确定)、柜装仪器壳1。

内部中空的长方体形柜装仪器壳1内顶部垂直设置有CCD相机2，环形光源3设置在CCD相机2正下方，并处于柜装仪器壳1的居中位置，柜装仪器壳1的靠近底部的一侧面上开有矩形放置口。CCD相机2的信号输出端与设置在PC机4扩展槽上的图像采集卡信号连接，直流标准电压源5与PC机4通过GPIB口连接，本实施例中的直流标准电压源型号为SHL23-YJ93A。

在检定过程中，通过柜装仪器壳的放置口将直流数字电压表6放置于柜装仪器壳的内部底层平台上，使直流数字电压表的数据显示区域位于CCD相机与环形光源的正下方；

将直流数字电压表(即待检数显仪表)与直流标准电压源连接，在人机交互界面中，输入被检仪表信息，如表类型：直流数字电压表；观察人机交互界面中图像显示窗口所显示的图像，微调直流数字电压表位置，使图像中待识别区域居中；

选择“手动发送”进行测试，即命令直流标准电压源产生一个标准直流电压数据，经待检直流数字电压表测量后在其数显屏上显示测量电压数据，CCD相机同时采集数显屏图像，传送至PC机中；经PC机的数字图像处理系统识别后，显示识别的电压数据；

确定显示识别的电压数据与待检直流数字电压表的数据相同后，选择“自动发送”方式，直流标准电压源产生连续多个渐变的标准直流电压数据，经待检直流数字电压表测量后依次显示测量电压数据，CCD相机采集连续多帧图像传送至PC机，经PC机的图像处理系统完成所有测量电压数据的判读，将判读结果与标准电压数据进行比照，得出被检直流数字电压表的检定结果，如绝对误差、相对误差、准确度等级等；

检定结果保存于数据库中并显示于人机交互界面上，也可以打印文档、Excel图表等形式输出。