CN110487314A - 一种仪表指针自动检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种仪表指针自动检测方法，通过高速高清摄像头采集到高分辨率的车载仪表表盘指针运动的图像，并通过特征提取获取图像中指针针尖位置的像素点位置，进一步根据像素点位置确立的数字中心点位置进而确定推定数字区域，通过在字库中是否能够提取出与推定数字区域对应的显示数字判断指针是否指向数字，若是则获取当前实际时间戳并与理论时间戳范围进行对比，根据实际时间戳是否处于理论时间戳范围内判断仪表指针在转过每一个检测周期时是否存在卡滞或者移动过快的情况。本发明提高了车载仪表盘的检测效率与检测精度、减少了人工成本的投入、降低了因人工检测的局限性带来的高误判率。
Description
技术领域
本发明涉及仪表设备检测技术领域，尤其涉及一种仪表指针自动检测方法。
背景技术
仪表，显示数值的仪器总称；仪表指针，是指用于仪表上指示数据的零部件。指针的功能就是以比较客观直接的方法显示仪表上指示的复杂数据结构。在规定工作条件内，仪表某些性能随时间保持不变的能力称为稳定性，仪表稳定性的好坏直接关系到仪表的使用范围，仪表稳定性不好造成的影响往往带动仪表精度下降，而仪表指针的运动可最直观地反应仪表的稳定性变化。
车载仪表盘是用于反映车辆各系统工作状况的装置，主要包含车速表、发动机转速表、水温表、燃油表等表盘，而通过仪表盘上的指针的指示，用户能够直观地感受到发动机转速和车辆行驶速度等行车状态。但是，由于在生产中机械设计、软件缺陷或生产工艺不到位的原因，出现仪表指针转动过快或者卡滞的现象，导致仪表稳定性差、可靠性低。使得用户在使用中还存在一定的安全隐患，为此为了有效避免事故的发生，在仪表生产出厂时就必须设置产品测试环节，以此确保产品的稳定性和可靠性。
现有的车载仪表盘主要是利用人工肉眼进行检测，不仅效率低下，且因为人工的局限性，测试标准过于主观，导致误判率高，同时因为人工成本的增加也会相应的提高产品的生产成本，不利于产品的大规模生产。
发明内容
本发明提供一种仪表指针自动检测方法，解决了现有仪表指针转动灵敏度的检测效率低下、测试标准主观性强、误判率高、成本昂贵的技术问题。
为解决以上技术问题，本发明提供一种仪表指针自动检测方法，包括步骤：
S1、驱动仪表指针从初始位置沿既定方向转动，同时对每个检测周期进行计时；
S2、根据所述仪表指针的顶端位置计算此时所述仪表指针指向的推定数字区域；
S3、在字库中提取对应于所述推定数字区域的显示数字，并记录在当前检测周期内提取到所述显示数字时的实际时间戳；
S4、判断所述实际时间戳是否与预设的理论时间戳相一致，若是则判定所述仪表指针在所述当前检测周期内转动正常，若否则判定在所述仪表指针在当前检测周期内转动不正常。
S5、将每一次测试中每一个所述检测周期的数字指示范围，以及与所述检测周期对应的所述实际时间戳、理论时间戳范围，以及对应的所述转动正常、所述转动过快或所述转动卡滞的判定结果以表格形式整合在检测报告中。
在所述步骤S1中，一个所述检测周期为所述仪表指针从指向一个所述显示数字转动到指向下一个所述显示数字的过程。
所述同时对每个检测周期进行计时，具体是指：在所述仪表指针进入所述当前检测周期时，将上一个所述检测周期的实际时间戳清零，从零开始计数直至所述当前检测周期结束，输出所述当前检测周期的实际时间戳后再次清零，并进行下一个所述检测周期的计时。
优选地，采用外部定时器从零开始每隔预设秒数计数加一，将一个所述当前检测周期结束时所述外部定时器的计数乘以所述预设秒数的值作为所述检测周期的所述实际时间戳。
优选地，所述初始位置为所述仪表指针所对应的表盘刻度起始位置或表盘刻度终止位置，所述既定方向为从表盘刻度起始位置转向所述表盘刻度终止位置的顺时针或逆时针方向。
所述步骤S2具体包括步骤：
S21、边界扫描确定所述仪表指针的针尖位置；
S22、根据所述针尖位置确定所述仪表指针的所述推定数字区域。
所述步骤S21具体为：
采用高速高清摄像头对所述仪表指针的针尖位置进行识别，确定所述针尖位置的像素点位置。
所述步骤S22具体包括步骤：
S22-1、根据所述像素点位置以及预存的表盘设计图纸，确认对应于所述像素点位置的数字中心点位置；
S22-2、将以所述数字中心点位置为圆心、以所述显示数字的宽度为半径所作的圆作为所述推定数字区域。
所述步骤S4具体为：判断所述实际时间戳与预设的理论时间戳范围的大小关系，
若所述实际时间戳在所述理论时间戳范围内，则判定所述仪表指针在所述当前检测周期内转动正常；
若所述实际时间戳小于所述理论时间戳范围的最小值，则判定所述仪表指针在所述当前检测周期内转动过快；
若所述实际时间戳大于所述理论时间戳范围的最大值，则判定所述仪表指针在所述当前检测周期内转动卡滞。
本发明提供一种仪表指针自动检测方法，通过高速高清摄像头采集到高分辨率的车载仪表表盘指针运动的图像，并通过特征提取获取图像中指针针尖位置的像素点位置，进一步根据像素点位置确立的数字中心点位置进而确定推定数字区域，通过在字库中是否能够提取出与推定数字区域对应的显示数字判断指针是否指向数字，若是则获取当前实际时间戳并与理论时间戳范围进行对比，根据实际时间戳是否处于理论时间戳范围内判断仪表指针在转过每一个检测周期时是否存在卡滞或者移动过快的情况。本发明以相邻两显示数字为检测周期，将整个表盘分为多个检测周期，从而分析指针转过每个检测周期时是否存在卡滞或者移动过快的情况，还能自动设定检测次数，最后将每一个仪表产品所有的测试数据自动地整合为数据报告，使得检验人员通过查阅该数据报告可以直接筛选出不合格的仪表，从而提高了车载仪表盘的检测效率与检测精度、减少了人工成本的投入、降低了因人工检测的局限性带来的高误判率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种仪表指针自动检测方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的指针针尖的数字中心点位置的确定图示；
图3是本发明实施例提供的根据推定数字区域确定表盘显示数字的图示；
图4是本发明实施例提供的图1中的具体工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本发明的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制，因为在不脱离本发明精神和范围基础上，可以对本发明进行许多改变。
本发明实施例提供的一种仪表指针自动检测方法，如图1所示，在本实施例中，包括步骤：
S1、驱动仪表指针从初始位置沿既定方向转动，同时对每个检测周期进行计时；
S2、根据所述仪表指针的顶端位置计算此时所述仪表指针指向的推定数字区域；
S3、在字库中提取对应于所述推定数字区域的显示数字，并记录在当前检测周期内提取到所述显示数字时的实际时间戳；
S4、判断所述实际时间戳是否与预设的理论时间戳相一致，若是则判定所述仪表指针在所述当前检测周期内转动正常，若否则判定在所述仪表指针在当前检测周期内转动不正常。
S5、将每一次测试中每一个所述检测周期的数字指示范围，以及与所述检测周期对应的所述实际时间戳、理论时间戳范围，以及对应的所述转动正常、所述转动过快或所述转动卡滞的判定结果以表格形式整合在检测报告中。
所述数字指示范围为所述指针一个周期内的运动轨迹。
在所述步骤S1中，一个所述检测周期为所述仪表指针从指向一个所述显示数字转动到指向下一个所述显示数字的过程。
所述同时对每个检测周期进行计时，具体是指：在所述仪表指针进入所述当前检测周期时，将上一个所述检测周期的实际时间戳清零，从零开始计数直至所述当前检测周期结束，输出所述当前检测周期的实际时间戳后再次清零，并进行下一个所述检测周期的计时。
优选地，采用外部定时器从零开始每隔预设秒数计数加一，将一个所述当前检测周期结束时所述外部定时器的计数乘以所述预设秒数的值作为所述检测周期的所述实际时间戳。
优选地，所述初始位置为所述仪表指针所对应的表盘刻度起始位置或表盘刻度终止位置，所述既定方向为从表盘刻度起始位置转向所述表盘刻度终止位置的顺时针或逆时针方向。
所述步骤S2具体包括步骤：
S21、边界扫描确定所述仪表指针的针尖位置；
S22、根据所述针尖位置确定所述仪表指针的所述推定数字区域。
所述步骤S21具体为：
采用高速高清摄像头对所述仪表指针的针尖位置进行识别，确定所述针尖位置的像素点位置。
所述步骤S22具体包括步骤：
S22-1、根据所述像素点位置以及预存的表盘设计图纸，确认对应于所述像素点位置的数字中心点位置；
S22-2、将以所述数字中心点位置为圆心、以所述显示数字的宽度为半径所作的圆作为所述推定数字区域。
所述步骤S4具体为：判断所述实际时间戳与预设的理论时间戳范围的大小关系，
若所述实际时间戳在所述理论时间戳范围内，则判定所述仪表指针在所述当前检测周期内转动正常；
若所述实际时间戳小于所述理论时间戳范围的最小值，则判定所述仪表指针在所述当前检测周期内转动过快；
若所述实际时间戳大于所述理论时间戳范围的最大值，则判定所述仪表指针在所述当前检测周期内转动卡滞。
所述理论时间戳范围为所述指针指向表盘显示数字的标准时间的正常波动范围。
优选地，通过图像采集摄像头采集所述仪表表盘上的指针运动轨迹，所述图像采集摄像头为高速高清摄像头。
参见图2、图3，首先，确定指针针尖X到仪表表盘上的显示数字的中心的距离b，进而，通过所述指针针尖X的像素点位置延长b作为所述数字中心点位置Y，以显示数值的宽度为半径作圆作为所述推定数字区域；
随后，进入测试阶段，所述推定数字区域跟随所述指针运动，沿既定方向扫描表盘，当所述显示数字进入所述推定数字区域时，即判断指针指向了所述显示数字。
参见图4，本发明提供一种具体实施方式，以指针从0运动到20为例，其中所述指针总行程的标准运行时间为800ms，其工作流程如下：
首先，将仪表指针稳定在初始位置0，通过总线驱动指针开始工作，同时启动高速高清摄像头捕捉所述指针在所述表盘上的运动轨迹；并启动外部定时器从零开始每隔10ms数计数加一。
通过边界扫描确定所述高速高清摄像头采集到的图片中所述指针针尖像素点的位置，进而确定所述数字中心点位置Y，从而根据仪表表盘上显示数值的宽度确定所述推定数字区域。
随后，在字库中提取对应于所述推定数字区域的显示数字，若存在所述显示数字与所述推定数字区域，则保留当前实际时间戳，同时，将外部定时器清零；若不存在所述显示数字与所述推定数字区域，则继续检测。
当提取出所述显示数字20时，通过所述外部定时器的计数乘10ms的值作为所述实际时间戳的实际数值，将所述实际时间戳的实际数值与预设的理论时间戳范围进行比较；其中所述理论时间戳范围为所述指针指向表盘显示数字的标准时间800ms上下浮动50ms，即750ms～850ms；
若所述实际时间戳的实际数值在所述理论时间戳750ms～850ms范围内，则判定所述仪表指针在所述当前检测周期内转动正常；将当前测试中的所述检测周期的数字指示范围0～20，以及与所述检测周期对应的所述实际时间戳、理论时间戳范围750ms～850ms，以及对应的所述转动正常判定结果以表格形式整合在检测报告中。
若所述实际时间戳的实际数值小于所述理论时间戳范围的最小值750ms，则判定所述仪表指针在所述当前检测周期内转动过快；并将当前测试中的所述检测周期的数字指示范围0～20，以及与所述检测周期对应的所述实际时间戳、理论时间戳范围750ms～850ms，以及对应的所述转动过快的判定结果以表格形式整合在检测报告中。
若所述实际时间戳的实际数值大于所述理论时间戳范围的最大值850ms，则判定所述仪表指针在所述当前检测周期内转动卡滞；并将当前测试中的所述检测周期的数字指示范围0～20，以及与所述检测周期对应的所述实际时间戳、理论时间戳范围750ms～850ms，以及对应的所述转动卡滞的判定结果以表格形式整合在检测报告中。
最后，判断是否有人为终止检测，若是，则结束本次操作；若否，则进入下一个检测周期。
本发明实施例提供一种仪表指针自动检测方法，通过高速高清摄像头采集到高分辨率的车载仪表表盘指针运动的图像，并通过特征提取获取图像中指针针尖位置的像素点位置，进一步根据像素点位置确立的数字中心点位置进而确定推定数字区域，通过在字库中是否能够提取出与推定数字区域对应的显示数字判断指针是否指向数字，若是则获取当前实际时间戳并与理论时间戳范围进行对比，根据实际时间戳是否处于理论时间戳范围内判断仪表指针在转过每一个检测周期时是否存在卡滞或者移动过快的情况。本发明实施例以相邻两显示数字为检测周期，将整个表盘分为多个检测周期，从而分析指针转过每个检测周期时是否存在卡滞或者移动过快的情况，还能自动设定检测次数，最后将每一个仪表产品所有的测试数据自动地整合为数据报告，使得检验人员通过查阅该数据报告可以直接筛选出不合格的仪表，从而提高了车载仪表盘的检测效率与检测精度、减少了人工成本的投入、降低了因人工检测的局限性带来的高误判率。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种仪表指针自动检测方法，其特征在于，包括步骤：
S1、驱动仪表指针从初始位置沿既定方向转动，同时对每个检测周期进行计时；
S2、根据所述仪表指针的顶端位置计算此时所述仪表指针指向的推定数字区域；
S3、在字库中提取对应于所述推定数字区域的显示数字，并记录在当前检测周期内提取到所述显示数字时的实际时间戳；
S4、判断所述实际时间戳是否与预设的理论时间戳相一致，若是则判定所述仪表指针在所述当前检测周期内转动正常，若否则判定在所述仪表指针在当前检测周期内转动不正常。
2.如权利要求1所述的一种仪表指针自动检测方法，其特征在于，在所述步骤S1中，一个所述检测周期为所述仪表指针从指向一个所述显示数字转动到指向下一个所述显示数字的过程。
3.如权利要求2所述的一种仪表指针自动检测方法，其特征在于：
所述步骤S4具体为：判断所述实际时间戳与预设的理论时间戳范围的大小关系，
若所述实际时间戳在所述理论时间戳范围内，则判定所述仪表指针在所述当前检测周期内转动正常；
若所述实际时间戳小于所述理论时间戳范围的最小值，则判定所述仪表指针在所述当前检测周期内转动过快；
若所述实际时间戳大于所述理论时间戳范围的最大值，则判定所述仪表指针在所述当前检测周期内转动卡滞。
4.如权利要求3所述的一种仪表指针自动检测方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述同时对每个检测周期进行计时，具体是指：在所述仪表指针进入所述当前检测周期时，将上一个所述检测周期的实际时间戳清零，从零开始计数直至所述当前检测周期结束，输出所述当前检测周期的实际时间戳后再次清零，并进行下一个所述检测周期的计时。
5.如权利要求4所述的一种仪表指针自动检测方法，其特征在于：所述同时对每个检测周期进行计时，具体是指：
采用外部定时器从零开始每隔预设秒数计数加一，将一个所述当前检测周期结束时所述外部定时器的计数乘以所述预设秒数的值作为所述检测周期的所述实际时间戳。
6.如权利要求5所述的一种仪表指针自动检测方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括步骤：
S21、边界扫描确定所述仪表指针的针尖位置；
S22、根据所述针尖位置确定所述仪表指针的所述推定数字区域。
7.如权利要求6所述的一种仪表指针自动检测方法，其特征在于，所述步骤S21具体为：
采用高速高清摄像头对所述仪表指针的针尖位置进行识别，确定所述针尖位置的像素点位置。
8.如权利要求7所述的一种仪表指针自动检测方法，其特征在于，所述步骤S22具体包括步骤：
S22-1、根据所述像素点位置以及预存的表盘设计图纸，确认对应于所述像素点位置的数字中心点位置；
S22-2、将以所述数字中心点位置为圆心、以所述显示数字的宽度为半径所作的圆作为所述推定数字区域。
9.如权利要求8所述的一种仪表指针自动检测方法，其特征在于，在所述步骤S4后，还包括步骤：
S5、将每一次测试中每一个所述检测周期的数字指示范围，以及与所述检测周期对应的所述实际时间戳、理论时间戳范围，以及对应的所述转动正常、所述转动过快或所述转动卡滞的判定结果以表格形式整合在检测报告中。
10.如权利要求9所述的一种仪表指针自动检测方法，其特征在于：在所述步骤S1中，所述初始位置为所述仪表指针所对应的表盘刻度起始位置或表盘刻度终止位置，所述既定方向为从表盘刻度起始位置转向所述表盘刻度终止位置的顺时针或逆时针方向。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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