CN105021220A - 指针式仪表的检定方法、系统及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种指针式仪表的检定方法，包括：对标准指针式仪表进行指定刻度线的读数测量，生成标准指针式仪表的指针指示在指定刻度线时的准确读数与标准仪表图像上指针指示的读数的对应表；控制计量基准源驱动被测指针式仪表的指针指示指定刻度线，并获取对应的计量基准源的输出值；在定点位置获取被测仪表图像，根据被测仪表图像获取所述被测仪表图像上指针指示的读数；查找对应表，获取被测仪表图像上指针指示的读数对应的准确读数并作为被测指针式仪表的实际读数；判断实际读数与计量基准源的输出值对应的刻度值的差值是否在预设差值范围内；若是，判定被测指针式仪表符合检定标准。本发明指针式仪表的检定方法提高了检定的准确度。

Description

指针式仪表的检定方法、系统及其装置

技术领域

本发明涉及测量仪器领域，特别是涉及一种指针式仪表的检定方法、系统及其装置。

背景技术

指针式仪表是一种指示仪表，可以通过读取指针所指示的刻度线位置得到对应量程的数值。例如指针式电压表和指针式电流表。由于机械故障或者指针式仪表的长期使用，可能存在仪表的指针指示有偏差，导致读数不准确。因此，为了保证指针式仪表得到较为准确的数据，通常需要定时对指针式仪表进行检定工作。

目前，常用的指针式仪表的检定工作是通过摄像机拍摄指针式仪表的图像后，通过图像识别读取出图像中指针所指的数值，并比较识别的数值与实际给定的读数误差是否在标准误差范围内。由于相机拍摄图像存在光学误差，只有当指针与指针在刻度盘下方平面镜中的像完全重合时读数才是准确的，因此相机拍摄识别易引起读数误差，从而会引起检定结果的误差。例如，当相机拍摄的角度并不是正对当前指针位置时，读数不准确，检定得到的结果也不准确。因此，一般情况下，现有的识别指针式仪表的检定方法准确度不高。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种准确度较高的指针式仪表的检定方法、系统及其装置。

一种指针式仪表的检定方法，包括如下步骤：

对标准指针式仪表进行指定刻度线的读数测量，生成所述标准指针式仪表的指针指示在所述指定刻度线时的准确读数与标准仪表图像上指针指示的读数的对应表，所述准确读数为所述指定刻度线的正上方对应读取的数值，所述标准仪表图像为所述标准指针式仪表的指针指示在所述指定刻度线时的图像；

控制计量基准源驱动被测指针式仪表的指针指示所述指定刻度线，并获取对应的计量基准源的输出值；

在定点位置获取被测指针式仪表的指针指示在所述指定刻度线时的被测仪表图像，根据所述被测仪表图像获取所述被测仪表图像上指针指示的读数；

查找所述对应表，获取所述被测仪表图像上指针指示的读数对应的准确读数并作为所述被测指针式仪表的实际读数；

判断所述实际读数与所述计量基准源的输出值对应的刻度值的差值是否在预设差值范围内；若是，判定所述被测指针式仪表符合检定标准。

一种指针式仪表的检定系统，包括：

对应表生成模块，用于对标准指针式仪表进行指定刻度线的读数测量，生成所述标准指针式仪表的指针指示在所述指定刻度线时的准确读数与标准仪表图像上指针指示的读数的对应表，所述准确读数为所述指定刻度线的正上方对应读取的数值，所述标准仪表图像为所述标准指针式仪表的指针指示在所述指定刻度线时的图像；

驱动控制模块，用于控制计量基准源驱动被测指针式仪表的指针指示在所述指定刻度线处，并获取对应的计量基准源的输出值；

图像识别模块，包括图像获取单元和图像识别单元，所述图像获取单元用于在定点位置获取被测指针式仪表的指针指示在所述指定刻度线处时的被测仪表图像，所述图像识别单元用于根据所述被测仪表图像获取所述被测仪表图像上指针指示的读数；

查找读数模块，用于查找所述对应表，获取所述被测仪表图像上指针指示的读数的对应的准确读数并作为所述被测指针式仪表的实际读数；

检定判断模块，用于判断所述实际读数与所述计量基准源的输出值的差值是否在预设差值范围内；

结果判定模块，用于在所述实际读数与所述计量基准源的输出值的差值在预设差值范围内时，判定所述被测指针式仪表符合检定标准。

一种指针式仪表的检定装置，包括摄像机、上位机和计量基准源，所述上位机分别连接所述摄像机和计量基准源；

所述摄像机在定点位置获取标准指针式仪表的指针指示在指定刻度线的标准仪表图像或者获取被测指针式仪表的指针指示在指定刻度线的被测仪表图像，且采用单目视觉系统对所述标准指针式仪表或被测指针式仪表进行读数；

所述上位机控制所述计量基准源驱动所述被测指针式仪表或标准指针式仪表的指针指示所述指定刻度线，并在驱动所述被测指针式仪表的指针指示所述指定刻度线时，获取对应的计量基准源的输出值；

所述上位机接收所述标准指针式仪表的指针指示所述指定刻度线时的准确读数、接收所述摄像机获取的标准仪表图像上指针指示的读数或者被测仪表图像上指针指示的读数，根据所述准确读数和标准仪表图像上指针指示的读数生成对应表，根据所述对应表和所述被测仪表图像上指针指示的读数获取所述被测指针式仪表指示所述指定刻度线时的实际读数；

所述上位机根据所述计量基准源的输出值与所述实际读数判断所述被测指针式仪表是否符合检定标准。

上述的指针式仪表的检定方法、系统及其装置，根据标准指针式仪表的指针指示指定刻度线时的准确读数和标准仪表图像上指针指示的读数生成对应表，对被测指针式仪表进行检定时，控制计量基准源驱动被测指针式仪表的指针指示指定刻度线并获取计量基准源对应的输出值，在定点位置获取被测指针式仪表的指针指示指定刻度线时的被测仪表图像上指针指示的读数，查找对应表得到与被测仪表图像上指针指示的读数对应的准确读数，并作为被测指针式仪表的实际读数，判断实际读数与计量基准源的输出值对应的刻度值的差值是否在误差范围内，从而实现对被测指针式仪表的检定，避免了因拍摄图像存在光学误差导致的读数误差，提高了检定的准确度。

附图说明

图1为一实施例中本发明指针式仪表的检定方法的流程图；

图2为一实施例中图1所示对标准指针式仪表进行指定刻度线的读数测量的流程图；

图3为一实施例中图1所示根据被测仪表图像获取对应的被测仪表图像上指针指示的读数的流程图；

图4为一实施例中图1所示查找对应表，获取被测仪表图像上指针指示的读数对应的准确读数并作为被测指针式仪表的实际读数的具体流程图；

图5为一实施例中本发明指针式仪表的检定系统的模块图；

图6为一实施例中对应表生成模块的单元图；

图7为一实施例中图像识别单元的子单元图；

图8为一实施例中查找读数模块的单元图；

图9为一实施例中本发明指针式仪表的检定装置的结构图；

图10为另一实施例中本发明指针式仪表的检定装置的结构图。

具体实施方式

参考图1，本发明一实施例中的指针式仪表的检定方法，包括步骤S110至步骤S190。

S100：对标准指针式仪表进行指定刻度线的读数测量，生成标准指针式仪表的指针指示在指定刻度线时的准确读数与标准仪表图像上指针指示的读数的对应表。

准确读数为指定刻度线的正上方对应读取的数值。即，准确读数为无误差的读数。每一个指定刻度线可以对应一个准确读数。

标准仪表图像为标准指针式仪表的指针指示在指定刻度线时的图像。例如，可以通过摄像机拍摄获取标准指针式仪表的标准仪表图像。

指定刻度线指根据检定要求设置，可以是从指针式仪表的所有刻度线中的选择的几个具有代表性的刻度线，例如，从零刻度线开始，每隔预定间隔选取一个刻度线；也可以是指针式仪表的所有刻度线，针对每一个刻度线进行读数测量，可以得到包括所有刻度线的准确读数的对应表。

在其中一个实施例中，步骤S100之前还包括步骤：对标准指针式仪表进行校零操作，控制计量基准源驱动标准指针式仪表的指针指示在各个指定刻度线处。在步骤S100之前对标准指针式仪表进行校零，可以提高指针式仪表指针指示的准确性。

S110：控制计量基准源驱动被测指针式仪表的指针指示指定刻度线，并获取对应的计量基准源的输出值。

在其中一个实施例中，步骤S100之后、步骤S110之前还包括步骤：对被测指针式仪表进行校零工作。同理，对被测指针式仪表进行校零工作，可以提高指针指示的准确性。

S130：在定点位置获取被测指针式仪表的指针指示在指定刻度线时的被测仪表图像，根据被测仪表图像获取被测仪表图像上指针指示的读数。

被测指针式仪表的被测仪表图像也可以使用摄像机在定点位置拍摄获得。其中，定点位置为位于被测指针式仪表上方的固定位置。不同的指定刻度线对应同一个定点位置获取被测仪表图像，摄相机无需跟随指针的偏转而移动，节省了调节时间。

在其中一实施例中，在定点位置获取被测指针式仪表的指针指示在指定刻度线时的被测仪表图像之前，还包括选取定点位置的步骤。本实施例中，通过活动连接于电控位移平台上的摄像机获取被测仪表图像，可以通过控制电控位移平台带动摄像机移动到获取较为清晰的被测仪表图像的位置，则选取该位置为定点位置。

S150：查找对应表，获取被测仪表图像上指针指示的读数对应的准确读数并作为被测指针式仪表的实际读数。

S170：判断实际读数与计量基准源的输出值对应的刻度值的差值是否在预设差值范围内。若是，则执行步骤S190。预设差值范围指根据检定标准设置的一个误差范围。

S190：判定被测指针式仪表符合检定标准。

实际读数与计量基准源的输出值对应的刻度值的差值在预设差值范围内，表示被测指针式仪表的指针指示误差在检定标准内，否则为超出检定标准。

上述的指针式仪表的检定方法，根据标准指针式仪表的指针指示指定刻度线时的准确读数和标准仪表图像上指针指示的读数生成对应表，对被测指针式仪表进行检定时，控制计量基准源驱动被测指针式仪表的指针指示指定刻度线并获取计量基准源对应的输出值，在定点位置获取被测指针式仪表的指针指示指定刻度线时的被测仪表图像上指针指示的读数，查找对应表得到与被测仪表图像上指针指示的读数对应的准确读数，并作为被测指针式仪表的实际读数，判断实际读数与计量基准源的输出值对应的刻度值的差值是否在误差范围内，从而实现对被测指针式仪表的检定，避免了因拍摄图像存在光学误差导致的读数误差，提高了检定的准确度。

在其中一个实施例中，参考图2，步骤S100中的对标准指针式仪表进行指定刻度线的读数测量，包括步骤S101和步骤S103。

S101：获取标准指针式仪表的指针指示指定刻度线的准确读数。

S103：在定点位置获取标准指针式仪表的指针指示在指定刻度线时的标准仪表图像，对标准仪表图像进行图像识别处理得到标准图像上指针指示的读数。

在其中一个实施例中，参考图3，步骤S130中的根据被测仪表图像获取被测仪表图像上指针指示的读数，包括以下步骤S131至步骤S139。

S131：获取被测指针式仪表的量程。

S133：识别被测仪表图像中的刻度线，对刻度线依次排序并编号得到每根刻度线的刻度编号。

S135：根据被测指针式仪表的量程获取每个刻度编号对应的刻度值和被测指针式仪表的分度值。

S137：识别被测指针式仪表的指针，选取与被测指针式仪表的指针的顶点最近的两根刻度线，并分别获取最近的两根刻度线的刻度值和被测指针式仪表的指针的顶点到最近的两根刻度线的距离值。

S139：根据最近的两根刻度线的刻度值、被测指针式仪表的指针的顶点到最近的两根刻度线的距离值和被测指针式仪表的分度值获取被测仪表图像上指针指示的读数。

指针式仪表的同一个表盘可以对应有两个量程。量程的获取可以通过对被测仪表图像进行量程选取区域的识别得到，也可以是事先设置好预定的量程。针对不同的量程，获取对应量程的分度值和各个刻度线的刻度值，并根据识别被测指针式仪表的指针位置，即可得到指针指示的读数。

在其中一实施例中，步骤S103中对标准仪表图像进行图像识别处理得到标准图像上指针指示的读数，具体也可以对标准指针式仪表进行类似步骤S131至步骤S139的操作。即，将步骤S131至步骤S139中的被测指针式仪表换成标准指针式仪表，可以实现步骤S103。

在其中一个实施例中，参考图4，步骤S150包括步骤S151至步骤S157。

S151：判断对应表中是否有与被测仪表图像上指针指示的读数相等的标准仪表图像上指针指示的读数。若是，则执行步骤S173，若否，则执行步骤S175。

S153：将与被测仪表图像上指针指示的读数相等的标准仪表图像上指针指示的读数作为实际读数。

S155：查找对应表中与被测仪表图像上指针指示的读数差值最小的标准仪表图像上指针指示的读数，根据被测仪表图像上指针指示的读数与查到的标准仪表图像上指针指示的读数的差值调整计量基准源的输出值并输出至被测指针式仪表。

S157：获取调整计量基准源的输出值后被测指针式仪表的被测仪表图像上指针指示的读数并更新，返回步骤S151。

通过查找对应表中与被测指针式仪表的指针指示的读数相等的准确读数，将其作为被测指针式仪表的实际读数，避免了获取图像过程中的光学误差而导致的读数误差，提高了指针式仪表读数的准确度。

参考图5，本发明一实施例中的指针式仪表的检定系统，包括对应表生成模块100、驱动控制模块110、图像识别模块130、查找读数模块150、检定判断模块170和结果判定模块190。

对应表生成模块100用于对标准指针式仪表进行指定刻度线的读数测量，生成标准指针式仪表的指针指示在指定刻度线时的准确读数与标准仪表图像上指针指示的读数的对应表。

准确读数为指定刻度线的正上方对应读取的数值。即，准确读数为无误差的读数。每一个指定刻度线可以对应一个准确读数。

标准仪表图像为标准指针式仪表的指针指示在指定刻度线时的图像。例如，可以通过摄像机拍摄获取标准指针式仪表的标准仪表图像。

指定刻度线指根据检定要求设置，可以是从指针式仪表的所有刻度线中的选择的几个具有代表性的刻度线，例如，从零刻度线开始，每隔预定间隔选取一个刻度线；也可以是指针式仪表的所有刻度线，针对每一个刻度线进行读数测量，可以得到包括所有刻度线的准确读数的对应表。

在其中一个实施例中，上述指针式仪表的检定系统还包括第一校准模块(图未示)，用于在对应表生成模块100对标准指针式仪表进行指定刻度线的读数测量之前，对标准指针式仪表进行校零操作，控制计量基准源驱动标准指针式仪表的指针指示在各个指定刻度线处。因此，可以提高指针式仪表指针指示的准确性。

驱动控制模块110用于控制计量基准源驱动被测指针式仪表的指针指示指定刻度线，并获取对应的计量基准源的输出值。

在其中一个实施例中，上述指针式仪表的检定系统还包括第二校准模块(图未示)，用于在驱动控制模块110控制基准源驱动被测指针式仪表的指针指示指定刻度线之前，对被测指针式仪表进行校零工作。因此，可以提高指针指示的准确性。

图像识别模块130包括图像获取单元131和图像识别单元133。图像获取单元131用于在定点位置获取被测指针式仪表的指针指示在指定刻度线时的被测仪表图像；图像识别单元133用于根据被测仪表图像获取被测仪表图像上指针指示的读数。

被测指针式仪表的被测仪表图像也可以使用摄像机在定点位置拍摄获得。其中，定点位置为位于被测指针式仪表上方的固定位置。不同的指定刻度线对应同一个定点位置获取被测仪表图像，摄相机无需跟随指针的偏转而移动，节省了调节时间。

在其中一个实施例中，上述指针式仪表的检定系统还包括定点位置选取模块(图未示)，用于选取获取被测仪表图像的定点位置。本实施例中，通过活动连接于电控位移平台上的摄像机获取被测仪表图像，定点位置选取模块可以通过控制电控位移平台带动摄像机移动到获取较为清晰的被测仪表图像的位置，则选取该位置为定点位置。

查找读数模块150用于查找对应表，获取被测仪表图像上指针指示的读数对应的准确读数并作为被测指针式仪表的实际读数。

检定判断模块170用于判断实际读数与计量基准源的输出值对应的刻度值的差值是否在预设差值范围内。

结果判定模块190，用于在实际读数与计量基准源的输出值对应的刻度值的差值在预设差值范围内时，判定被测指针式仪表符合检定标准。实际读数与计量基准源的输出值对应的刻度值的差值在预设差值范围内，表示被测指针式仪表的指针指示误差在检定标准内，否则为超出检定标准。

上述的指针式仪表的检定系统，对应表生成模块100根据标准指针式仪表的指针指示指定刻度线时的准确读数和标准仪表图像上指针指示的读数生成对应表，对被测指针式仪表进行检定时，驱动控制模块110控制计量基准源驱动被测指针式仪表的指针指示指定刻度线并获取计量基准源对应的输出值，图像识别模块130在定点位置获取被测指针式仪表的指针指示指定刻度线时的被测仪表图像上指针指示的读数，查找读数模块150查找对应表得到与被测仪表图像上指针指示的读数对应的准确读数，并作为被测指针式仪表的实际读数，检定判断模块170判断实际读数与计量基准源的输出值对应的刻度值的差值是否在误差范围内，结果判定模块190根据检定判断模块170的判断结果得出检定结果。从而实现对被测指针式仪表的检定，避免了因拍摄图像存在光学误差导致的读数误差，提高了检定的准确度。

在其中一个实施例中，参考图6，对应表生成模块100包括：

第一读数单元101，用于获取标准指针式仪表的指针指示指定刻度线的准确读数。

第二读数单元103，用于在定点位置获取标准指针式仪表的指针指示在指定刻度线时的标准仪表图像，对标准仪表图像进行图像识别处理得到标准仪表图像上指针指示的读数。

数据处理单元105，用于根据准确读数和对应准确读数的标准仪表图像上指针指示的读数生成对应表。

在其中一个实施例中，参考图7，图像识别单元133包括：

量程获取子单元1331，用于获取被测指针式仪表的量程。

第一识别子单元1333，用于识别被测仪表图像中的刻度线，对刻度线依次排序并编号得到每根刻度线的刻度编号。

第一计算子单元1335，用于根据被测指针式仪表的量程获取每个刻度编号对应的刻度值和被测指针式仪表的分度值。

第二识别子单元1337，用于识别被测指针式仪表的指针，选取与被测指针式仪表的指针的顶点最近的两根刻度线，并分别获取最近的两根刻度线的刻度值和被测指针式仪表的指针的顶点到最近的两根刻度线的距离值。

第二计算子单元1339，用于根据最近的两根刻度线的刻度值、被测指针式仪表的指针的顶点到最近的两根刻度线的距离值和被测指针式仪表的分度值获取被测仪表图像上指针指示的读数。

指针式仪表的同一个表盘可以对应有两个量程。量程的获取可以通过对被测仪表图像进行量程选取区域的识别得到，也可以是事先设置好预定的量程。针对不同的量程，获取对应量程的分度值和各个刻度线的刻度值，并根据识别被测指针式仪表的指针位置，即可得到指针指示的读数。

在其中一实施例中，第二读数单元103也可以采用图像识别单元133根据被测仪表图像获取被测仪表图像上指针指示的读数的方式一样，实现对标准仪表图像进行图像识别处理得到标准图像上指针指示的读数。

在其中一个实施例中，参考图8，查表读数模块150包括：

等值判断单元151，用于判断对应表中是否有与被测仪表图像上指针指示的读数相等的标准仪表图像上指针指示的读数。

读数获取单元153，用于在对应表中有与被测仪表图像上指针指示的读数相等的标准仪表图像上指针指示的读数时，将与被测仪表图像上指针指示的读数相等的标准仪表图像上指针指示的读数作为实际读数。

输出调整单元155，用于在对应表中没有与被测仪表图像上指针指示的读数相等的标准仪表图像上指针指示的读数时，查找对应表中与被测仪表图像上指针指示的读数差值最小的标准仪表图像上指针指示的读数，根据被测仪表图像上指针指示的读数与查到的标准仪表图像上指针指示的读数的差值调整计量基准源的输出值并输出至被测指针式仪表。

数值更新单元157，用于获取调整计量基准源的输出值后被测指针式仪表的被测仪表图像上指针指示的读数并更新，返回执行等值判断单元151的功能。

通过查找对应表中与被测指针式仪表的指针指示的读数相等的准确读数，将其作为被测指针式仪表的实际读数，避免了获取图像过程中的光学误差而导致的读数误差，提高了指针式仪表读数的准确度。

参考图9，本发明一实施例中的指针式仪表的检定装置，包括摄像机230、上位机250和计量基准源270。上位机250分别连接摄像机230和计量基准源270。

摄像机230在定点位置获取标准指针式仪表的指针指示在指定刻度线的标准仪表图像或者获取被测指针式仪表的指针指示在指定刻度线的被测仪表图像，且摄像机230采用单目视觉系统对标准指针式仪表或被测指针式仪表300进行读数。

通过单目视觉系统的工具包可以开发指针式仪表读数识别模块，实现对指针式仪表的读数识别，本实施例中，可以将指针式仪表读数识别模块烧录入摄像机230。

定点位置为摄像机230能获取到清楚的标准仪表图像或者被测仪表图像的位置。采用摄相机230位置固定的方式，摄相机230无需跟随指针的偏转而移动，节省了调节时间。

上位机250与计量基准源270串口连接，例如，可以通过RS-232串口与计量基准源270连接。上位机250控制计量基准源270驱动标准指针式仪表或被测指针式仪表300的指针指示指定刻度线，并在驱动被测指针式仪表300的指针指示指定刻度线时，获取对应的计量基准源270的输出值。

上位机250接收标准指针式仪表300的指针指示指定刻度线时的准确读数、接收摄像机230获取的标准仪表图像上指针指示的读数或者被测仪表图像上指针指示的读数，根据准确读数和标准仪表图像上指针指示的读数生成对应表，根据对应表和被测仪表图像上指针指示的读数获取被测指针式仪表300指示指定刻度线时的实际读数。

上位机250根据计量基准源270的输出值与实际读数判断被测指针式仪表300是否符合检定标准。例如，上位机250判断实际读数与计量基准源270的输出值对应的刻度值的差值是否在预设差值范围内，若是，判定被测指针式仪表300符合检定标准。

本实施例中，单目视觉系统采用In-Sight 7400视觉系统；计量基准源270采用XF30A型多功能校准仪。

在其中一实施例中，上位机250通过以太网连接摄像机230的单目视觉系统，单目视觉系统将图像识别处理得到的标准仪表图像上指针指示的读数或者被测仪表图像上指针指示的读数通过以太网发送至上位机250。

在其中一个实施例中，参考图10，上述指针式仪表的检定装置还包括串口连接上位机250的电控位移平台210，摄像机230活动连接于电控位移平台210，电控位移平210位于标准指针式仪表或被测指针式仪表300上方，且与标准指针式仪表或被测指针式仪表300间隔一段距离。本实施例中，电控位移平台210采用KSA150-11高精密电控位移平台以及MC600-4B控制器。

上位机250可以通过RS-232串口连接电控位移平台210。上位机250控制电控位移平台210移动，带动摄像机230移动至定点位置。

在其中一实施例中，继续参考图10，上述指针式仪表的检定装置还包括连接上位机250的打印机260，上位机250判断被测指针式仪表300是否符合检定标准后输出检定结果至打印机260。

上述的指针式仪表的检定装置，通过上位机250控制计量基准源270驱动标准指针式仪表或被测指针式仪表300的指针指示在指定刻度线，摄像机230在定点位置获取标准指针式仪表的指针指示在指定刻度线的标准仪表图像或者获取被测指针式仪表的指针指示在指定刻度线的被测仪表图像，且采用单目视觉系统对标准指针式仪表或被测指针式仪表300进行读数，上位机250根据标准指针式仪表的指针指示指定刻度线时的准确读数和标准仪表图像上指针指示的读数生成对应表，根据对应表和被测仪表图像上指针指示的读数获取被测指针式仪表300指示指定刻度线时的实际读数，根据计量基准源270的输出值与实际读数判断被测指针式仪表300是否符合检定标准。避免了因拍摄图像存在光学误差导致的读数误差，提高了检定的准确度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种指针式仪表的检定方法，其特征在于，包括如下步骤：

对标准指针式仪表进行指定刻度线的读数测量，生成所述标准指针式仪表的指针指示在所述指定刻度线时的准确读数与标准仪表图像上指针指示的读数的对应表，所述准确读数为所述指定刻度线的正上方对应读取的数值，所述标准仪表图像为所述标准指针式仪表的指针指示在所述指定刻度线时的图像；

控制计量基准源驱动被测指针式仪表的指针指示所述指定刻度线，并获取对应的计量基准源的输出值；

在定点位置获取被测指针式仪表的指针指示在所述指定刻度线时的被测仪表图像，根据所述被测仪表图像获取所述被测仪表图像上指针指示的读数；

查找所述对应表，获取所述被测仪表图像上指针指示的读数对应的准确读数并作为所述被测指针式仪表的实际读数；

判断所述实际读数与所述计量基准源的输出值对应的刻度值的差值是否在预设差值范围内；若是，判定所述被测指针式仪表符合检定标准。

2.根据权利要求1所述的指针式仪表的检定方法，其特征在于，所述对标准指针式仪表进行指定刻度线的读数测量，包括：

获取所述标准指针式仪表的指针指示所述指定刻度线的准确读数；

在定点位置获取所述标准指针式仪表的指针指示在所述指定刻度线时的标准仪表图像，对所述标准仪表图像进行图像识别处理得到标准图像上指针指示的读数。

3.根据权利要求1所述的指针式仪表的检定方法，其特征在于，所述根据所述被测仪表图像获取所述被测仪表图像上指针指示的读数，包括：

获取所述被测指针式仪表的量程；

识别所述被测仪表图像中的刻度线，对所述刻度线依次排序并编号得到每根刻度线的刻度编号；

根据所述被测指针式仪表的量程获取每个刻度编号对应的刻度值和所述被测指针式仪表的分度值；

识别所述被测指针式仪表的指针，选取与所述被测指针式仪表的指针的顶点最近的两根刻度线，并分别获取所述最近的两根刻度线的刻度值和所述被测指针式仪表的指针的顶点到所述最近的两根刻度线的距离值；

根据所述最近的两根刻度线的刻度值、所述被测指针式仪表的指针的顶点到所述最近的两根刻度线的距离值和所述被测指针式仪表的分度值获取所述被测仪表图像上指针指示的读数。

4.根据权利要求1所述的指针式仪表的检定方法，其特征在于，所述查找所述对应表，获取所述被测仪表图像上指针指示的读数对应的准确读数并作为所述被测指针式仪表的实际读数，包括：

判断所述对应表中是否有与所述被测仪表图像上指针指示的读数相等的标准仪表图像上指针指示的读数；

若是，将与所述被测仪表图像上指针指示的读数相等的标准仪表图像上指针指示的读数作为所述实际读数；

若否，查找所述对应表中与所述被测仪表图像上指针指示的读数差值最小的标准仪表图像上指针指示的读数，根据所述被测仪表图像上指针指示的读数与查到的标准仪表图像上指针指示的读数的差值调整所述计量基准源的输出值并输出至所述被测指针式仪表；

获取调整所述计量基准源的输出值后所述被测指针式仪表的被测仪表图像上指针指示的读数并更新，然后返回所述判断所述对应表中是否有与所述被测仪表图像上指针指示的读数相等的标准仪表图像上指针指示的读数的步骤。

5.一种指针式仪表的检定系统，其特征在于，包括：

对应表生成模块，用于对标准指针式仪表进行指定刻度线的读数测量，生成所述标准指针式仪表的指针指示在所述指定刻度线时的准确读数与标准仪表图像上指针指示的读数的对应表，所述准确读数为所述指定刻度线的正上方对应读取的数值，所述标准仪表图像为所述标准指针式仪表的指针指示在所述指定刻度线时的图像；

驱动控制模块，用于控制计量基准源驱动被测指针式仪表的指针指示在所述指定刻度线处，并获取对应的计量基准源的输出值；

图像识别模块，包括图像获取单元和图像识别单元，所述图像获取单元用于在定点位置获取被测指针式仪表的指针指示在所述指定刻度线处时的被测仪表图像，所述图像识别单元用于根据所述被测仪表图像获取所述被测仪表图像上指针指示的读数；

查找读数模块，用于查找所述对应表，获取所述被测仪表图像上指针指示的读数对应的准确读数并作为所述被测指针式仪表的实际读数；

检定判断模块，用于判断所述实际读数与所述计量基准源的输出值的差值是否在预设差值范围内；

结果判定模块，用于在所述实际读数与所述计量基准源的输出值的差值在预设差值范围内时，判定所述被测指针式仪表符合检定标准。

6.根据权利要求5所述的指针式仪表的检定系统，其特征在于，所述对应表生成模块包括：

第一读数单元，用于获取所述标准指针式仪表的指针指示所述指定刻度线的准确读数；

第二读数单元，用于在定点位置获取所述标准指针式仪表的指针指示在所述指定刻度线时的标准仪表图像，对所述标准仪表图像进行图像识别处理得到标准仪表图像上指针指示的读数；

数据处理单元，用于根据所述准确读数和对应所述准确读数的标准仪表图像上指针指示的读数生成所述对应表。

7.根据权利要求5所述的指针式仪表的检定系统，其特征在于，所述图像识别单元包括：

量程获取子单元，用于获取所述被测指针式仪表的量程；

第一识别子单元，用于识别所述被测仪表图像中的刻度线，对所述刻度线依次排序并编号得到每根刻度线的刻度编号；

第一计算子单元，用于根据所述被测指针式仪表的量程获取每个刻度编号对应的刻度值和所述被测指针式仪表的分度值；

第二识别子单元，用于识别所述被测指针式仪表的指针，选取与所述被测指针式仪表的指针的顶点最近的两根刻度线，并分别获取所述最近的两根刻度线的刻度值和所述被测指针式仪表的指针的顶点到所述最近的两根刻度线的距离值；

第二计算子单元，用于根据所述最近的两根刻度线的刻度值、所述被测指针式仪表的指针的顶点到所述最近的两根刻度线的距离值和所述被测指针式仪表的分度值获取所述被测仪表图像上指针指示的读数。

8.根据权利要求5所述的指针式仪表的检定系统，其特征在于，所述查表读数模块包括：

等值判断单元，用于判断所述对应表中是否有与所述被测仪表图像上指针指示的读数相等的标准仪表图像上指针指示的读数；

读数获取单元，用于在所述对应表中有与所述被测仪表图像上指针指示的读数相等的标准仪表图像上指针指示的读数时，将与所述被测仪表图像上指针指示的读数相等的标准仪表图像上指针指示的读数作为所述实际读数；

输出调整单元，用于在所述对应表中没有与所述被测仪表图像上指针指示的读数相等的标准仪表图像上指针指示的读数时，查找所述对应表中与所述被测仪表图像上指针指示的读数差值最小的标准仪表图像上指针指示的读数，根据所述被测仪表图像上指针指示的读数与查到的标准仪表图像上指针指示的读数的差值调整所述计量基准源的输出值并输出至所述被测指针式仪表；

数值更新单元，用于获取调整所述计量基准源的输出值后所述被测指针式仪表的被测仪表图像上指针指示的读数并更新；返回执行所述等值判断单元的功能。

9.一种指针式仪表的检定装置，其特征在于，包括摄像机、上位机和计量基准源，所述上位机分别连接所述摄像机和计量基准源；

所述摄像机在定点位置获取标准指针式仪表的指针指示在指定刻度线的标准仪表图像或者获取被测指针式仪表的指针指示在指定刻度线的被测仪表图像，且采用单目视觉系统对所述标准指针式仪表或被测指针式仪表进行读数；

所述上位机控制所述计量基准源驱动所述被测指针式仪表或标准指针式仪表的指针指示所述指定刻度线，并在驱动所述被测指针式仪表的指针指示所述指定刻度线时，获取对应的计量基准源的输出值；

所述上位机接收所述标准指针式仪表的指针指示所述指定刻度线时的准确读数、接收所述摄像机获取的标准仪表图像上指针指示的读数或者被测仪表图像上指针指示的读数，根据所述准确读数和标准仪表图像上指针指示的读数生成对应表，根据所述对应表和所述被测仪表图像上指针指示的读数获取所述被测指针式仪表指示所述指定刻度线时的实际读数；

所述上位机根据所述计量基准源的输出值与所述实际读数判断所述被测指针式仪表是否符合检定标准。

10.根据权利要求9所述的指针式仪表的检定装置，其特征在于，还包括连接所述上位机的电控位移平台，所述摄像机活动连接于所述电控位移平台，所述电控位移平台位于所述测指针式仪表或被测指针式仪表上方，且与所述标准指针式仪表或被测指针式仪表间隔一段距离。