CN111060733A

CN111060733A - 电路测量方法、装置、终端设备和计算机可读存储介质

Info

Publication number: CN111060733A
Application number: CN201911354792.1A
Authority: CN
Inventors: 田崇壮; 孟欣
Original assignee: Beijing Pixel Software Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Pixel Software Technology Co Ltd
Priority date: 2019-12-25
Filing date: 2019-12-25
Publication date: 2020-04-24
Anticipated expiration: 2039-12-25
Also published as: CN111060733B

Abstract

本发明实施例提供了一种电路测量方法、装置、终端设备和计算机可读存储介质，涉及电路测量领域。通过获取摄像头采集的待测电路的视频信息，将视频信息转换为图像信息，根据预先存储的电子元件模板识别出图像信息中的所有电子元件及电子元件的参数，根据电子元件的参数及电子元件之间的连接关系计算待测节点的电流值和电压值，其中，待测节点为任意两个相连的电子元件之间的连接点，将待测节点的电流值和电压值与图像信息进行叠加融合后，在终端设备的屏幕显示区域进行实时显示。如此，只需打开终端设备的摄像头对待测电路进行拍摄，就能在终端设备的屏幕显示区域实时显示待测节点的电流值和电压值，极大增加了电路测量的显示直观性和趣味性。

Description

电路测量方法、装置、终端设备和计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及电路测量领域，具体而言，涉及一种电路测量方法、装置、终端设备和计算机可读存储介质。

背景技术

在教学中，为了提高学生的动手能力和实践能力，一些课本中提到的电路实验，会安排学生上实验课，传统的实验方法是在已有教具的基础上，采用插线连接的方式，选择不同的电子元件组成实验电路，然后接入电压表、电流表等测量仪器进行测量。

对于稍微复杂一点的电路，其连接线数量多，连接时显得杂乱，在进行电路测量时，需要很长时间梳理电路的连线，才能找到要测量的节点，浪费了大量时间在电路梳理阶段。这种电路测量方法不够形象，缺乏趣味性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电路测量方法、装置、终端设备和计算机可读存储介质，其能够更加直观、形象地展示电路中各待测节点的电流值和电压值，提高电路测量的趣味性。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，实施例提供一种电路测量方法，应用于终端设备，所述终端设备包括摄像头，所述方法包括：

获取所述摄像头采集的待测电路的视频信息，并将所述视频信息转换为图像信息；

根据预先存储的电子元件模板识别出所述图像信息中的所有电子元件以及所述电子元件的参数；

根据所述电子元件的参数以及所述电子元件之间的连接关系计算待测节点的电流值和电压值；其中，所述待测节点为任意两个相连的电子元件之间的连接点；

将所述待测节点的电流值和电压值与所述图像信息进行叠加融合后，在所述终端设备的屏幕显示区域进行实时显示。

在可选的实施方式中，所述将所述待测节点的电流值和电压值与所述图像信息进行叠加融合后，在所述终端设备的屏幕显示区域进行实时显示的步骤包括：

根据预设的待测节点与电子元件的相对位置关系，确定每个所述待测节点的电流值和电压值在所述屏幕显示区域中的显示位置和显示方向。

利用流动的箭头标识所述图像信息中的导线上的电流；其中，所述箭头的流动方向用于表示所述导线上的电流方向，所述箭头的数量用于表示所述导线上的电流大小。

将所述待测节点的电流值和电压值以三维数值模型在所述终端设备的屏幕显示区域进行实时显示。

在可选的实施方式中，所述方法还包括：

当所述图像信息中的电子元件的参数被重新设置时，根据重新设置的电子元件的参数计算所述待测节点的电流值和电压值，并将计算出的所述待测节点的电流值和电压值在所述终端设备的屏幕显示区域进行实时显示。

第二方面，实施例提供一种电路测量装置，应用于终端设备，所述终端设备包括摄像头，所述装置包括：

信息处理模块，用于获取所述摄像头采集的待测电路的视频信息，并将所述视频信息转换为图像信息；

图像识别模块，用于根据预先存储的电子元件模板识别出所述图像信息中的所有电子元件以及所述电子元件的参数；

电压电流计算模块，用于根据所述电子元件的参数以及所述电子元件之间的连接关系计算待测节点的电流值和电压值；其中，所述待测节点为任意两个相连的电子元件之间的连接点；

显示模块，用于将所述待测节点的电流值和电压值与所述图像信息进行叠加融合后，在所述终端设备的屏幕显示区域进行实时显示。

在可选的实施方式中，所述显示模块用于根据预设的待测节点与电子元件的相对位置关系，确定每个所述待测节点的电流值和电压值在所述屏幕显示区域中的显示位置和显示方向。

在可选的实施方式中，所述显示模块用于利用流动的箭头标识所述图像信息中的导线上的电流；其中，所述箭头的流动方向用于表示所述导线上的电流方向，所述箭头的数量用于表示所述导线上的电流大小。

第三方面，实施例提供一种终端设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如前述实施方式中任一项所述的方法。

第四方面，实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述实施方式中任一项所述的方法。

本发明实施例提供的电路测量方法、装置、终端设备和计算机可读存储介质中，通过获取摄像头采集的待测电路的视频信息，并将视频信息转换为图像信息，根据预先存储的电子元件模板识别出图像信息中的所有电子元件以及电子元件的参数，根据电子元件的参数以及电子元件之间的连接关系计算待测节点的电流值和电压值；其中，待测节点为任意两个相连的电子元件之间的连接点，将待测节点的电流值和电压值与图像信息进行叠加融合后，在终端设备的屏幕显示区域进行实时显示。可见，采用本发明实施例提供的电路测量方法，只需打开终端设备的摄像头对待测电路进行拍摄，终端设备的屏幕显示区域就能够实时显示待测节点的电流值和电压值，极大增加了电路测量的显示直观性和趣味性，相对现有的电路测量方法更加快速、便捷，不必浪费大量时间在电路梳理阶段。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的终端设备的方框示意图；

图2示出了本发明实施例提供的电路测量方法的一种流程示意图；

图3示出了本发明实施例提供的电路测量方法的另一种流程示意图；

图4示出了本发明实施例提供的电路测量装置的功能模块示意图。

图标：100-终端设备；200-电路测量装置；110-存储器；120-处理器；

130-通信模块；140-摄像头；210-信息处理模块；220-图像识别模块；230-电压电流计算模块；240-显示模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

请参照图1，是终端设备100的方框示意图。终端设备100包括存储器110、处理器120、通信模块130及摄像头140。存储器110、处理器120、通信模块130以及摄像头140各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。

其中，存储器110用于存储程序或者数据。存储器110可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(ErasableProgrammable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric ErasableProgrammable Read-Only Memory，EEPROM)等。

处理器120用于读/写存储器110中存储的数据或程序，并执行相应地功能。例如，当存储器110中存储的计算机程序被处理器120读取并运行时，可以实现本实施例所揭示的电路测量方法。

通信模块130用于通过网络建立终端设备100与其它通信终端之间的通信连接，并用于通过网络收发数据。

摄像头140用于拍照或采集视频信息。

应当理解的是，图1所示的结构仅为终端设备100的结构示意图，终端设备100还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器120执行时实现本实施例所揭示的电路测量方法。

请参照图2，为本发明实施例所提供的电路测量方法的一种流程示意图。需要说明的是，本发明实施例的电路测量方法并不以图2以及以下的具体顺序为限制，应当理解，在其他实施例中，本发明实施例的电路测量方法其中部分步骤的顺序可以根据实际需要相互交换，或者其中的部分步骤也可以省略或删除。该电路测量方法可以应用于图1所示的终端设备100中，下面将对图2所示的具体流程进行详细阐述。

步骤S201，获取摄像头采集的待测电路的视频信息，并将视频信息转换为图像信息。

在本实施例中，利用终端设备100的摄像头140，可以采集待测电路的视频信息，终端设备100在获取视频信息后，可以把视频信息转换成一帧一帧的图像信息，以便后续利用图像处理技术进行处理。其中，该待测电路可以是实际的电路板，也可以是绘制的电路图，本实施例对此不做限制。

步骤S202，根据预先存储的电子元件模板识别出图像信息中的所有电子元件以及电子元件的参数。

在本实施例中，对于获取的图像信息，可以采用模式识别技术(包括模板匹配、边缘检测技术等)识别出其中的电子元件以及电子元件的参数。例如，可以在终端设备100中预先存储电阻、电容、电感、电源、导线等电子元件模板，在获取图像信息后，利用模板匹配、边缘检测技术可以识别出图像信息中的电子元件以及电子元件的参数；其中，电子元件的参数可以包括电阻值、电容值等。

步骤S203，根据电子元件的参数以及电子元件之间的连接关系计算待测节点的电流值和电压值；其中，待测节点为任意两个相连的电子元件之间的连接点。

在本实施例中，在识别出电子元件及电子元件的参数后，基于电子元件之间的连接关系，然后利用基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律，可以计算出待测电路中各个待测节点的电压值和电流值。

步骤S204，将待测节点的电流值和电压值与图像信息进行叠加融合后，在终端设备的屏幕显示区域进行实时显示。

可选地，在本实施例中，可以根据预设的待测节点与电子元件的相对位置关系，确定每个待测节点的电流值和电压值在终端设备100的屏幕显示区域中的显示位置和显示方向。

也即是说，在摄像头140拍摄过程中，随着摄像头140的移动，电子元件在屏幕显示区域中的显示位置和显示方向会发生变化，故根据预设的待测节点与电子元件的相对位置关系，可使每个待测节点的电流值和电压值在屏幕显示区域中的显示位置和显示方向也能随着摄像头140的移动而移动，进而提高电路测量的趣味性、互动性，让用户很好地融入其中。

可选地，在本实施例中，为了使用户对电流的理解更加形象、具体，可以利用流动的箭头标识图像信息中的导线上的电流；其中，箭头的流动方向用于表示导线上的电流方向，箭头的数量用于表示导线上的电流大小。例如，当某一段导线上流动的箭头的数量越多，表明该导线上的电流越大；流动的箭头的数量越少，表明导线上的电流越小。

可选地，在本实施例中，待测节点的电流值和电压值可以平面文字效果显示，也可以将待测节点的电流值和电压值以三维数值模型在终端设备100的屏幕显示区域进行实时显示，以提高显示效果。也即是说，在计算出待测节点的电流值和电压值后，可依据电流值和电压值生成对应的三维数值模型，最终以三维效果将电流值和电压值显示在终端设备100的屏幕显示区域。

可选地，在本实施例中，用户可以在终端设备100上虚拟地改变电子元件的参数(例如，电阻的阻值、电容的容值)，终端设备100基于新的参数可重新计算待测节点的电流值和电压值，并将电流值和电压值在屏幕显示区域进行实时显示。基于此，请参照图3，本发明实施例提供的电路测量方法还可以包括：

步骤S205，当图像信息中的电子元件的参数被重新设置时，根据重新设置的电子元件的参数计算待测节点的电流值和电压值，并将计算出的待测节点的电流值和电压值在终端设备的屏幕显示区域进行实时显示。

也即是说，用户可以在终端设备100上根据电路测量的需求设置电子元件的参数，终端设备100基于用户设置的电子元件的参数重新计算待测节点的电流值和电压值，然后将电流值和电压值与图像信息进行叠加融合，并在终端设备100的屏幕显示区域进行实时显示。

可见，本实施例提供的电路测量方法中，利用增强现实技术，将摄像头140采集到的图像信息(现实世界场景)与计算出的待测节点的电流值和电压值(虚拟场景)进行叠加融合后，在终端设备100的屏幕显示区域实时显示出来，极大增加了电路测量的显示直观性和趣味性，相对现有的电路测量方法更加快速、便捷，不必浪费大量时间在电路梳理阶段。同时，考虑到实际测量的需求，用户可以在终端设备100上手动改变待测电路中的电子元件的参数，终端设备100基于用户重新设置的电子元件的参数计算待测节点的电流值和电压值，并将计算出的待测节点的电流值和电压值与图像信息进行叠加融合，并在屏幕显示区域进行实时显示。

为了执行上述实施例及各个可能的方式中的相应步骤，下面给出一种电路测量装置的实现方式。请参阅图4，为本发明实施例提供的一种电路测量装置200的功能模块图。需要说明的是，本实施例所提供的电路测量装置200，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。该电路测量装置200包括信息处理模块210、图像识别模块220、电压电流计算模块230、显示模块240。

可选地，上述模块可以软件或固件(Firmware)的形式存储于图1所示的存储器110中或固化于该终端设备100的操作系统(Operating System，OS)中，并可由图1中的处理器120执行。同时，执行上述模块所需的数据、程序的代码等可以存储在存储器110中。

该信息处理模块210用于获取摄像头140采集的待测电路的视频信息，并将视频信息转换为图像信息。

可以理解，该信息处理模块210可以执行上述步骤S201。

该图像识别模块220用于根据预先存储的电子元件模板识别出图像信息中的所有电子元件以及电子元件的参数。

可以理解，该图像识别模块220可以执行上述步骤S202。

该电压电流计算模块230用于根据电子元件的参数以及电子元件之间的连接关系计算待测节点的电流值和电压值；其中，待测节点为任意两个相连的电子元件之间的连接点。

可以理解，该电压电流计算模块230可以执行上述步骤S203。

该显示模块240用于将待测节点的电流值和电压值与图像信息进行叠加融合后，在终端设备100的屏幕显示区域进行实时显示。

可选地，该显示模块240用于根据预设的待测节点与电子元件的相对位置关系，确定每个待测节点的电流值和电压值在屏幕显示区域中的显示位置和显示方向。

可选地，该显示模块240用于利用流动的箭头标识图像信息中的导线上的电流；其中，箭头的流动方向用于表示导线上的电流方向，箭头的数量用于表示导线上的电流大小。

可以理解，该显示模块240可以执行上述步骤S204。

进一步地，该电压电流计算模块230还可以用于当图像信息中的电子元件的参数被重新设置时，根据重新设置的电子元件的参数计算待测节点的电流值和电压值；该显示模块240还可以用于将计算出的待测节点的电流值和电压值在终端设备100的屏幕显示区域进行实时显示。

可以理解，该电压电流计算模块230和显示模块240还可以执行上述步骤S205。

综上所述，本发明实施例提供的电路测量方法、装置、终端设备和计算机可读存储介质中，通过获取摄像头采集的待测电路的视频信息，并将视频信息转换为图像信息，根据预先存储的电子元件模板识别出图像信息中的所有电子元件以及电子元件的参数，根据电子元件的参数以及电子元件之间的连接关系计算待测节点的电流值和电压值；其中，待测节点为任意两个相连的电子元件之间的连接点，将待测节点的电流值和电压值与图像信息进行叠加融合后，在终端设备的屏幕显示区域进行实时显示。可见，采用本发明实施例提供的电路测量方法，只需打开终端设备的摄像头对待测电路进行拍摄，终端设备的屏幕显示区域就能够实时显示待测节点的电流值和电压值，极大增加了电路测量的显示直观性和趣味性，相对现有的电路测量方法更加快速、便捷，不必浪费大量时间在电路梳理阶段。此外，考虑到实际测量的需求，用户可以在终端设备上手动改变待测电路中的电子元件的参数，终端设备基于用户重新设置的电子元件的参数计算待测节点的电流值和电压值，然后将计算出的待测节点的电流值和电压值与图像信息进行叠加融合，在屏幕显示区域进行实时显示。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，移动设备，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种电路测量方法，其特征在于，应用于终端设备，所述终端设备包括摄像头，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述待测节点的电流值和电压值与所述图像信息进行叠加融合后，在所述终端设备的屏幕显示区域进行实时显示的步骤包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述待测节点的电流值和电压值与所述图像信息进行叠加融合后，在所述终端设备的屏幕显示区域进行实时显示的步骤包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述待测节点的电流值和电压值与所述图像信息进行叠加融合后，在所述终端设备的屏幕显示区域进行实时显示的步骤包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.一种电路测量装置，其特征在于，应用于终端设备，所述终端设备包括摄像头，所述装置包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述显示模块用于根据预设的待测节点与电子元件的相对位置关系，确定每个所述待测节点的电流值和电压值在所述屏幕显示区域中的显示位置和显示方向。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述显示模块用于利用流动的箭头标识所述图像信息中的导线上的电流；其中，所述箭头的流动方向用于表示所述导线上的电流方向，所述箭头的数量用于表示所述导线上的电流大小。

9.一种终端设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。