CN104483647A - 流水线上自动识别低压电流互感器外观信息的装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种检定流水线上自动识别低压电流互感器(3)外观信息的装置，其特征是：包括设在所述检定流水线上、一个由亚克力板围成只留出互感器进出口的半封闭罩子，所述罩子的顶面配置有高速图像采集装置(1)以及光源(2)、罩子的一侧面配置有高速图像采集装置(5)以及光源(4)。本发明还涉及采用上述装置在低压电流互感器检定流水线上自动识别低压电流互感器外观信息的方法。采用本发明的装置和方法，可在流水线上自动实现对低压电流互感器铭牌信息的读取和判断、二次电流接线端子螺钉的识别、极性标志的识别、中心孔径与位置及本体裂痕的识别，效率至少提高了10倍。

Description

流水线上自动识别低压电流互感器外观信息的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种低压电流互感器检定流水线上自动识别低压电流互感器外观信息的装置。本发明还涉及采用上述装置在低压电流互感器检定流水线上自动识别低压电流互感器外观信息的方法。

背景技术

低压电流互感器是电力系统中最常用的电能计量器具，它具有体积小、数量多、检定工作量大的特点。为了提高对低压电流互感器检定的工作效率，节省人力成本，同时实现计量器具的集中管理，电网公司正在逐步推广低压电流互感器自动检定流水线的应用。自动检定线可实现对低压电流互感器的绝缘、误差及耐压性能的全自动检测，在一定程度上大大提高了检定的工作效率。但现有的低压电流互感器自动检定流水线无法实现对互感器外观信息的自动识别，无法将流水线上外观有残缺的样品(如铭牌错误、接线端子缺失、外壳破损等)挑选出来。因此，目前的自动化检定技术仍需要人工的参与才能实现对低压电流互感器外观的检测。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题，就是提供一种检定流水线上自动识别低压电流互感器外观信息的装置。

本发明所要解决的第二个技术问题，就是提供一种采用上述装置在检定流水线上自动识别低压电流互感器外观信息的方法。

采用本发明的装置和方法，可在流水线上自动实现对低压电流互感器铭牌信息的读取和判断、二次电流接线端子的识别、极性标志的识别及本体裂痕的识别。

解决上述第一个技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种检定流水线上自动识别低压电流互感器3外观信息的装置，其特征是：包括设在所述检定流水线上、一个由亚克力板围成只留出互感器进出口B1、B2的半封闭罩子，所述罩子内部的顶面配置有高速图像采集装置1以及光源2、罩子的一侧面配置有高速图像采集装置5以及光源4。

所述的罩子顶面高速图像采集装置1位于检定流水线上互感器外观拍照工位的正上方，所述的光源2为亮度固定的条形光源、位于高速图像采集装置1前方；所述的罩子侧面高速图像采集装置5位于检定流水线上互感器外观拍照工位的正左方，所述的光源4为亮度可调的环形光源、位于高速图像采集装置5的正前方。

如图1至图4所示，由于检定流水线上互感器外观拍照工位可原地旋转360度，所述光源及高速图像采集装置，即可分别拍摄罩子A中的低压电流互感器的顶面和四个侧面的照片，通过对五个面的照片信息进行智能处理，获取低压电流互感器的外观信息。

解决上述第一个技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种采用上述装置在检定流水线上自动识别低压电流互感器外观信息的方法，包括以下步骤：

S1，让流水线上的低压电流互感器从入口进入罩子，在光源2、4的作用下，高速图像采集装置1、5分别拍摄低压电流互感器顶面和四个侧面的俯视、侧面照片；

S2，拍摄到低压电流互感器顶面的俯视照片后，利用图像取样技术提取出俯视照片中的铭牌部分，再利用平均过滤技术对俯视照片进行预处理；

S3，在对铭牌信息进行检测时，首先选中要识别的字符进行学习，建立字符库；再在目标区域内分别读取字符与字符库中的字符进行比较，设置最小匹配分数和字符百分比尺寸提高字符检测的准确率；

S4，将铭牌中的型号分三部分分别进行检测：小数点前为第一部分、小数点为第二部分、小数点后为第三部分，三部分均匹配才认为型号正确；

S5，采用圆形测量技术检测俯视照片上的二次端子螺钉信息

在俯视照片中利用放射方式搜索方法查找边缘点，然后利用发现的点查找最合适的圆周，从而找到一个圆周或者一个环形，并确定圆周或环形的中心原点，以确定俯视照片中是否存在圆形螺钉；

重新选择两个螺钉中间的小孔利用“精确模板发现”技术进行二次定位；

将搜索限制中可能的旋转设为±5度，可能的缩放比设为0.9-1.1，利用“精确模板发现”技术对俯视照片中的触点极性标识S1、S2及侧面照片中的极性标识P1进行检测；

S6，对侧面照片中的低压电流互感器一次穿心孔径的定位同样采用圆形测量技术，确定低压电流互感器一次穿行孔径的位置及大小；同时，采用图像几何处理技术将环形展开成矩形；

S7，采用斑点检测技术对四个侧面照片进行处理，检测低压电流互感器的四个侧面是否存在裂纹；

在目标区域内使用固定阈值方法来查找随机的或无定型的对象，通过限制基本的面积、宽度和高度过滤斑点，从而将明显的裂纹检测出来。

有益效果：采用本发明的装置和方法，可在流水线上自动实现对低压电流互感器铭牌信息的读取和判断、二次电流接线端子螺钉的识别、极性标志的识别、中心孔径与位置及本体裂痕的识别，效率至少提高了10倍。

附图说明

图1为检定流水线上自动识别低压电流互感器3外观信息的装置的剖视示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1去掉罩子的俯视图；

图4为图1去掉罩子的立体示意图。

具体实施方式

如图1-图4所示，本发明的检定流水线上自动识别低压电流互感器3外观信息的装置实施例，包括设在所述检定流水线上、一个由亚克力板围成只留出互感器进出口B1、B2的半封闭罩子，罩子内部的顶面配置有高速图像采集装置1以及光源2、罩子内部的侧面配置有高速图像采集装置5以及光源4；罩子顶面高速图像采集装置1位于检定流水线上互感器外观拍照工位的正上方，光源2为亮度固定的条形光源、位于高速图像采集装置1前方；罩子侧面高速图像采集装置5位于检定流水线上互感器外观拍照工位的正左方，光源4为亮度可调的环形光源、位于高速图像采集装置5的正前方。

参见图1，将低压电流互感器置入一个相对封闭的环境下，并采用条形光源和环形光源共同给图像采集装置照明，其中条形光源的亮度是固定的，环形光源的亮度可调。

采用上述装置在检定流水线上自动识别低压电流互感器外观信息的方法，包括以下步骤：

流水线上的低压电流互感器从入口进入罩子，在光源2、4的作用下，高速图像采集装置1、5分别拍摄低压电流互感器顶面和侧面的照片俯视照片、P2；

拍摄到低压电流互感器顶面的照片俯视照片后，利用图像取样技术提取出照片中的铭牌部分，再利用平均过滤技术对照片进行预处理；

在对铭牌信息进行检测时，首先选中要识别的字符进行学习，建立字符库；再在目标区域内分别读取字符与字符库中的字符进行比较，通过设置最小匹配分数和字符百分比尺寸提高字符检测的准确率；

此外，各字符的宽度和高度不尽相同，如:LMZ2D-0.5，如果按照同一标准设置，当有颗粒较大的白色灰尘时，就极易发生误检，因此从技术上采取的手段是将“LMZ2D-0”、“.”和“5”，分为三部分来分别进行检测，三部分均匹配才认为型号正确；

采用圆形测量技术检测照片俯视照片上的二次端子螺钉信息；

在俯视照片中利用放射方式搜索方法查找边缘点，然后利用发现的点查找最合适的圆周，从而找到一个圆周或者一个环形，并确定圆周或环形的中心原点，以确定俯视照片中是否存在圆形的螺钉；

对侧面照片中，低压电流互感器一次穿心孔径的定位同样采用圆形测量技术，从而确定低压电流互感器一次穿行孔径的位置及大小；同时，采用图像几何处理技术将环形展开成矩形，方便后续检测与处理；

采用斑点检测技术对各个照片进行处理，检测低压电流互感器各个侧面是否存在裂纹。在目标区域内使用固定阈值方法来查找随机的或无定型的对象，通过限制基本的面积、宽度和高度过滤斑点，从而将明显的裂纹检测出来。图像采集装置通过顶部和侧面快速清晰的图像采集设备将影像信息传输到外观自动识别软件上。首先通过顶部相机拍摄互感器的俯视图，利用图像取样技术提取出照片中的铭牌部分，再利用平均过滤技术对照片进行预处理。

考虑到检测时不同互感器时位置的差异性，避免造成误检，在参数设置时，将搜索限制中可能的旋转设为±5度，可能的缩放比设为0.9-1.1。利用“精确模板发现”定位技术对螺钉有无及极性进行检测，重新选择两个螺钉中间的小孔进行“精确模板发现”定位，通过这种二次定位技术进一步提高了定位的精度；

然后再通过利用系统建立的字符识别技术，恰当地设置最小匹配分数和字符百分比尺寸变化，结合字符库实现对名牌信息的识别与匹配。

对于侧面图像，为了有效的进行表面缺陷检测，将将环形展开成矩形，通过斑点检测技术，自动查找随机的或无定型的对象，输出序列可以通过限制基本的面积、宽度和高度过滤斑点，从而将明显的裂纹检测出来。

在螺钉和侧面圆形孔径的位置及尺寸识别上，采用圆形测量工具在目标区域利用放射方式搜索方法查找边缘点，经比较查找最合适的圆周或者环形，输出圆周或环形的中心原点。

Claims (3)

1.一种检定流水线上自动识别低压电流互感器(3)外观信息的装置，其特征是：包括一个设在所述检定流水线上、由亚克力板围成只留出互感器进、出口的半封闭罩子，所述罩子内部的顶面配置有高速图像采集装置(1)以及光源(2)、罩子内部的一侧面配置有高速图像采集装置(5)以及光源(4)。

2.根据权利要求1所述的检定流水线上自动识别低压电流互感器(3)外观信息的装置，其特征是：所述的罩子内部顶面的高速图像采集装置(1)位于检定流水线上互感器外观拍照工位的正上方，所述的光源(2)为亮度固定的条形光源、位于高速图像采集装置(1)前方；所述的罩子内部侧面的高速图像采集装置(5)位于检定流水线上互感器外观拍照工位的正左方，所述的光源(4)为亮度可调的环形光源、位于高速图像采集装置(5)的正前方。

3.一种采用如权利要求1或2所述的装置在检定流水线上自动识别低压电流互感器外观信息的方法，包括以下步骤：

S1，让流水线上的低压电流互感器从入口进入罩子，在光源(2、4)的作用下，高速图像采集装置(1、5)分别拍摄低压电流互感器顶面和四个侧面的照片；

S2，拍摄到低压电流互感器顶面的俯视照片后，利用图像取样技术提取出俯视照片中的铭牌部分，再利用平均过滤技术对俯视照片进行预处理；

S3，在对铭牌信息进行检测时，首先选中要识别的字符进行学习，建立字符库；再在目标区域内分别读取字符与字符库中的字符进行比较，设置最小匹配分数和字符百分比尺寸提高字符检测的准确率；

S4，将铭牌中的型号分三部分分别进行检测：小数点前为第一部分、小数点为第二部分、小数点后为第三部分，三部分均匹配才认为型号正确；

S5，采用圆形测量技术检测俯视照片上的二次端子螺钉信息

在俯视照片中利用放射方式搜索方法查找边缘点，然后利用发现的点查找最合适的圆周，从而找到一个圆周或者一个环形，并确定圆周或环形的中心原点，以确定俯视照片中是否存在圆形螺钉；

重新选择两个螺钉中间的小孔利用“精确模板发现”技术进行二次定位；

将搜索限制中可能的旋转设为±5度，可能的缩放比设为0.9-1.1，利用“精确模板发现”技术对俯视照片中的触点极性标识S1、S2及侧面照片中的极性标识P1进行检测；

S6，对侧面照片中的低压电流互感器一次穿心孔径的定位同样采用圆形测量技术，确定低压电流互感器一次穿行孔径的位置及大小；同时，采用图像几何处理技术将环形展开成矩形；

S7，采用斑点检测技术对四个侧面照片进行处理，检测低压电流互感器的四个侧面是否存在裂纹；

在目标区域内使用固定阈值方法来查找随机的或无定型的对象，通过限制基本

的面积、宽度和高度过滤斑点，从而将明显的裂纹检测出来。