[发明专利]乌氏黏度计自动检定系统及检定方法

权利要求书

1.乌氏黏度计自动检定系统，基于计算机视觉识别技术，其特征在于，采用PC-PLC的主从式架构，包括：作为上位机的PC机和作为下位机的PLC控制装置，PC机通过千兆网线与CCD摄像机连接，CCD摄像机固定安装在摄像机云台上，摄像机云台的高度通过步进电机调整；乌氏黏度计的N管接口连接三通管的支管，三通管的主管两端分别安装第一电磁阀和第二电磁阀，其中第一电磁阀连接吸气泵、第二电磁阀连通大气，第一电磁阀和第二电磁阀协调动作完成黏度计内吸液、放液，乌氏黏度计的M管接口连接第三电磁阀，第三电磁阀的进气端连接吹气泵；PC机通过PC/PPI线缆与下位机PLC控制装置连接，设计电路接线将电磁阀、步进电机与PLC控制装置连接，PC机完成上位机软件操作以及图像信息的采集、提取和分析，PC机和PLC控制装置控制步进电机调整云台高度，使CCD摄像机的镜头对准乌氏黏度计的计时球进行有效的信息采集，PC机和PLC控制装置控制各电磁阀的开启与关闭；PC机连接外接电子计时器和电子温度计，PC机控制电子计时器的启动与停止，PC机读取电子温度计的温度信息。

2.根据权利要求1所述的乌氏黏度计自动检定系统，其特征在于，PC机设置有：上位机软件模块、硬件控制模块和视频采集处理模块。

3.根据权利要求2所述的乌氏黏度计自动检定系统，其特征在于，所述的上位机软件模块为运用力控组态软件设计的上位机操作软件；上位机软件模块针对乌氏黏度计的检定流程设计相应的自动化程序，绘制所需各界面，通过建立鼠标点击动作相应程序完成软件的操作逻辑；所述的上位机软件模块分为：被检黏度计管理模块，黏度标准液管理模块，检测过程控制模块和证书与原始记录生成模块。

4.根据权利要求3所述的乌氏黏度计自动检定系统，其特征在于，通过MySQL建立检定过程的相应数据库，使乌氏黏度计的检定数据与力控组态软件相关联。

5.根据权利要求2所述的乌氏黏度计自动检定系统，其特征在于，所述硬件控制模块包括：逻辑控制单元和电气控制单元；所述逻辑控制单元与PLC控制装置实现数据交互，PLC控制装置采用台达PLC控制器对步进电机和电磁阀进行控制；所述电气控制单元为选用稳压电源为各器件供电，选用驱动器对步进电机进行驱动。

6.根据权利要求2所述的乌氏黏度计自动检定系统，其特征在于，CCD摄像机采用海康千兆网口工业面阵相机，所述视频采集处理模块控制海康千兆网口工业面阵相机采集视频图像信息，将光信号转变为电信号，传输给上位机并实时处理，处理结果及图像在上位机上显示。

7.乌氏黏度计自动检定方法，其特征在于，应用如权利要求1所述的乌氏黏度计自动检定系统，包括以下步骤：

采集乌氏黏度计检定过程的视频数据；

采集到的视频图像通过开源计算机视觉库OpenCV进行预处理，包括灰度化处理、去除噪声、形态学处理；

读取预处理后的视频帧图像中值滤波，进一步对黏度计刻度线进行划定；

对预处理后的视频帧图像进行运动液面的检测跟踪。

8.根据权利要求7所述的乌氏黏度计自动检定方法，其特征在于，检定工作开始前，通过上位机软件模块，设置乌氏黏度计检定时的支管吹气时间、温度参数与摄像机参数、新建黏度液信息和黏度计信息，并且导入到工作组中。

9.根据权利要求7所述的乌氏黏度计自动检定方法，其特征在于，将视频转化为帧图像，然后将彩色图像转换为灰度图，再对图像进行平滑去噪处理去除干扰信息，通过腐蚀、膨胀算法对图像进行形态学处理。

10.根据权利要求7所述的乌氏黏度计自动检定方法，其特征在于，检测计时球刻度线时采用LSD直线检测方法，跟踪监测运动液面时采用VIBE的检测方法。