[发明专利]一种基于图像识别的水表计量特性的自动检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于图像识别的水表计量特性的自动检测方法和设备，属于先进检测领域。

背景技术

在水表生产企业中，检验水表是否达到要求精度十分重要，一般水表出厂需经过粗校和出厂校验二次检验，多采用串联台人工校表，该校验方式效率低、误差大。而水表档案多用手工帐册形式，耗费劳力且易出错，无法对水表信息进行有效管理。

本发明公开了一种基于图像识别的水表计量特性的自动检测方法，在快速检测出厂水表的计量特性的同时自动将水表信息入库存档，为水表检定与管理的有机结合提供了新方法。

发明内容

为快速检测水表计量特性及自动存储水表信息并进行筛选，本发明提供了一种基于图像识别的水表计量特性的自动检测方法，涉及参数设定、耐压测试、水表精度检测、图像识别等方法。水表精度检测过程是，在测试开始和水表的各流量点测试结束后对水表表盘(包含条形码编号区、示动轮区、指针区、读数区)进行照相拍照，通过对各测试状态的指针区和示动轮区域进行图像识别获取被测水表所测量的水量，计算后与对应的标准水量比较来检定被测水表在各测量点的测量误差，对条形码编号区域进行识别并连同误差信息存入数据库，可实现打印班报表、日报表、月报表等，也可根据水表编号进行查询。

本发明还提供了一套基于图像识别的水表计量特性的自动检测系统，系统组成涉及到工控机、一套图像处理系统、二排串联台(轮换测试)、三个标准计量筒、九台照相机(台数可根据串联表的实际数量确定)及若干手阀与电磁阀等。

基于图像识别的水表计量特性的自动检测方法主要由以下过程组成：

参数设定：设定各种型号水表的测试内容和测试合格范围并保存在文件中，测试内容涉及耐压测试、始动和三个流量点(分界、公称、最大流量点)。三个玻璃浮子式流量计分别连接分界流量标准计量筒、公称流量标准计量筒及最大流量标准计量筒，可手动调整各测试流量。各标准计量筒在预设水量位置都装有探针，当水量达到预设位置时液位继电器动作从而精确计量流过被测水表的水量。

耐压测试：进行水表耐压强度测试时，关闭正常测试通路，打开耐压特性测试通路及一排测试水表通路，增压至2.0Mpa(触点压力表上限报警值)，停止增压。计算机读取触点压力表下限报警信号，如在规定的时间内压力低于报警下限值则该排水表中有耐压强度不合格的水表，拍照后利用图像识别技术确定哪块水表耐压不合格(耐压不合格的特征是表盘进水)。

水表精度检测：以LXS-20型水表(精度等级为2.5％)出厂校验为例，该型水表流过0.1L水时示动轮转动1圈，示动轮叶片数为6，在其中一叶片上做上颜色标记。各流量点测试水量分别设定为H1升、H2升、H3升。在被测水表始动以及三个流量点(分界、公称、最大流量点)测试结束后分别进行拍照，通过图像分析获取各测试状态的表盘指针读数(精度为0.1升)与示动轮转动角度代表数值(精度为0.01升)，从而获得被测水表的水量数值。将每次测试结束后的水量读数都与前次测试结束后的水量读数相减获取差值，差值与对应的标准计量筒中水量比较，确定被测水表在各流量点的测量误差。

图像识别：每一轮检测对9个待测水表的6个不同状态(耐压、初始、始动、三个流量点)进行拍照，首先通过图像采集卡把所拍物景转换为适合计算机处理的表达形式，用阈值分割法从物景图像中分割出读数区、指针区、示动轮区域和条形码编号区域，通过像点灰度和阈值的比较求出读数区显示数值、表盘指针指向、示动轮转动角度和条形码编号，采用图像识别技术得出读数区数值，指针指向代表的数值，示动轮转动角度代表的数值以及条形码编号。

水表计量特性数据管理：将各水表的条形码编号进行读取连同与之对应的误差信息存入数据库。可实现打印班报表、日报表、月报表等，也可根据水表编号进行查询。

附图说明

图1基于图像识别的水表计量特性的自动检测系统的组成原理图。

图2水表表盘结构图。

图3基于图像识别的水表计量特性的自动检测流程图。

图1中编号1是图像采集、2是开关量输入与输出、3是高压泵、1-1至1-9是被测水表、2-1至2-9是待测水表、C1-C9是照相机、F1-F10是手阀、L1-L4是玻璃浮子式流量计、D1-D7是电磁阀、T1-T3是标准计量筒。其中手阀F1和F2用于切换正常测试和耐压特性测试，手阀F3、F4和F5、F6用于切换二排测试水表。