[实用新型]一种基于图像处理的电缆绝缘层参数测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电缆绝缘层参数测量系统，具体涉及一种基于图像处理的电缆绝缘层参数测量系统。

背景技术

电线电缆绝缘材料厚度、最小厚度和外形尺寸测量是电线电缆结构检查的重要内容，同时也是绝缘、护套老化前后机械性能试验的重要步骤之一。目前通常采用低倍投影仪进行测量，将试件置于低倍投影仪的工作面上，切割面与光轴垂直，沿径向手动调整投影仪并读数，读数后计算绝缘线芯的绝缘平均厚度、最小厚度和外形尺寸。采用低倍投影仪进行上述测量，需要不断手动调整、多次人工读数，费时耗力，效率非常低，而且测量精度不高，严重制约了电缆检测效率。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于图像处理的电缆绝缘层参数测量系统，实现自动测量和读数，以克服现有技术的不足。

本实用新型的技术构思如下：首先利用光学成像系统将电缆绝缘层的切割面等试件成清晰的像，通过图像接收和采集系统(比如CCD)把光学信号转化为电信号，再通过图像采集卡进行A/D转换，将采集到的信号输入到计算机。图像被采集到计算机以后，由软件自动实现图像预处理、边缘检测处理、尺寸测量计算全部过程，实现了自动测量读数，克服了采用低倍投影仪不断手动调整电缆绝缘层、多次人工读数、计算的缺点。

一种基于图像处理的电缆绝缘层参数测量系统，包括光源、光学成像装置和计算机，其特征在于还包括与光学成像装置相连接的CCD摄像机，所述的光学成像装置将电缆绝缘层切割面的景象投影到CCD摄像机的焦平面上，CCD将光信号，即该切割面的景象，转换为电信号并经过摄像机的A/D转换模块转换后将图像信息传递给上述计算机。

鉴于本系统测量试件的特点，光学成像装置的成像模式采用光学显微镜成像模式，光学显微镜带有物镜和目镜，实现对微小图像的放大。

上述光源包括环形LED光源，荧光光源，卤素光源，从而在观察不同的标本时，可以正确选择与之相适应的辅助光源。

本实用新型将数字图像处理技术应用到电缆绝缘层检测，具有运行可靠、动态范围大，精度高、安装方便、操作简单、自动化程度高、投资少、占地面积小、设备灵活便于移动等优点；实现了自动测量读数，克服了采用低倍投影仪不断手动调整电缆绝缘层、多次人工读数、计算的缺点。

附图说明

图1是本实用新型的总体结构示意图。

图2是本实用新型的测量方法流程示意图。

其中，1、光源，2、光学成像装置，3、计算机，4、CCD摄像机，5、A/D转换模块。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括光源1、光学成像装置2和计算机3，其特征在于还包括与光学成像装置2相连接的CCD摄像机4，所述的光学成像装置2将电缆绝缘层切割面的景象投影到CCD摄像机1的焦平面上，CCD将光信号，即该切割面的景象，转换为电信号并经过摄像机4的A/D转换模块5转换后将图像信息传递给上述计算机3。

鉴于本系统测量试件的特点，光学成像装置2的成像模式采用光学显微镜成像模式，光学显微镜带有物镜和目镜，实现对微小图像的放大。优先选用可以连续变倍的视频光学显微镜，将真实物体的景象完整地投影到摄像机的焦平面上，其中镜头的选择主要是根据成像面尺寸、焦距、视角、工作范围、倍率、景深和接口等参数。本实用新型中物镜选用了畸变小的物方远心镜头，其放大倍数：0.2×-1.2×；视场范围：24×18mm-4×3mm；工作距离：115mm，满足使用要求，如采用型号ZD0212的光学显微镜。

在系统的设计中为了保证所采集的电缆绝缘层图像清晰而引入独立光源，而且考虑到绝缘层的不同型号和颜色以及光线强度变化的影响，本实用新型可搭配多种光源1，包括环形LED光源，荧光光源，卤素光源，从而在观察不同的标本时，可以正确选择与之相适应的辅助光源。

上述CCD摄像机4采用高传输率、高分辨率、高灵敏度的UC系列CCD数字摄像机，CCD摄像机和显微镜相接。CCD是一种电荷耦合器件，其功能是把光学图像转变成电信号，CCD首先在光敏成像区积累信号电荷，然后在场消隐期间，由场CCD移位寄存器把信号电荷一行一行传送到存储区中，每行信号电荷由行CCD移位寄存器传送到输出端形成视频信号。

上述CCD摄像机4内置A/D转换模块5，由CCD转换的电信号经过A/D转换后变成数字信号并通过USB接口输入到计算机。上述CCD芯片可以采用最适合人眼的帧频(30帧/秒)，200万像素，不需要外部电源，不需要额外的图像采集卡，直接实现A/D转化，并配合480Mbits/sec的高速USB接口直接送入计算机。