CN111504513B - 一种基于智能移动终端的数字显示温度计的校准方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于智能移动终端的数字显示温度计的校准方法，通过调用移动智能终端的摄像头拍摄待校准数字温度计的实时显示值，同时通过无线网络与对应的温度标准器通讯，获取温度标准器配套设备的温度显示值；通过图像识别模块对获得的照片进行识别，采用比较法对数字显示类测温仪器开展校准，并自动获得校准结果。所有数据最终传输到服务器，对数据进行保存。采用本发明提供的基于智能移动终端的数字显示温度计的校准方法，通过拍照采集待校准数字温度计的实时显示值，实现待校准数字温度计的实时显示值的自动采集、记录以及计算，可有效提高计量时数据采集的效率，降低过程中产生误差和错误；同时，所有结果都有照片记录，可以对结果溯源。

Description

一种基于智能移动终端的数字显示温度计的校准方法
技术领域
本发明涉及计量领域，特别涉及一种基于智能移动终端的数字显示温度计的校准方法。
背景技术
现有的计量技术全部是人工方法，通过手动调节恒温槽的温度，通过人眼观察被校数字式温湿度表的显示值进行读数，然后手动记录在纸上或者输入到电脑里的电子文档中。填好数据的证书和原始记录再手动打印出来。整个过程持续时间长，工作繁琐和重复性劳动强，容易过程中产生误差和错误。
发明内容
为解决上述现有技术中提到的不足，以提高温度的效率，本发明提供一种基于智能移动终端的数字显示温度计的校准方法，所述方法包括如下步骤：
S10、在移动智能终端中安装数字温度计校准APP，数字温度计校准APP中包括预设的图像识别模块以及三种工作模式；对数字温度计校准APP进行配置；
S20、打开数字温度计校准APP，选择所需的工作模式、待校准温度计的编号以及需要校准的温度，通过调用移动智能终端的摄像头拍摄待校准数字温度计的实时显示值；同时数字温度计校准APP通过无线网络与对应的温度标准器配套设备通讯，获取温度标准器配套设备的温度显示值；
S30、通过数字温度计校准APP中的图像识别模块对获得的照片进行识别，读取照片中所显示的数值，作为待校准数字温度计实时显示值并记录在数字温度计校准APP的显示表格中；
S40、数字温度计校准APP通过无线网络与服务器通讯，把步骤S30中识别到的待校准数字温度计实时显示值、拍摄的图片以及温度标准器配套设备的温度显示值同时上传到服务器的数据库里；
S50、针对于每个需要校准的温度点，进行8次拍照，拍照频率与标准温度值采集频率保持一致，通过数据库在后台计算获得校准结果的平均值作为该校准温度点显示值的校准结果，并通过后台计算出该校准温度点的重复性，从而对及进行不确定度分析，最终获取该校准温度点的校准结果及扩展不确定度；
S60、通过数字温度计校准APP和后台数据库完成全部需校准温度点的校准实验原始数据的计算及不确定度分析后，对待校准温度计自动生成校准证书或报告；
S70、重复步骤S20-S60，直至完成所有待校准数字温度计的校准。
进一步地，步骤S10中：对数字温度计校准APP进行配置，包括设置层服务器IP、设置三种工作模式所对应得温度范围、设置温度标准器的端口号及IP地址、设置拍照模式为连续拍照模式、设置连续拍照次数以及每次拍照间隔时间。
进一步地，步骤S10中：用户自定义设置连续拍照次数和每次拍照间隔。
进一步地，步骤S10中：设置连续拍照次数为8次，每次拍照间隔为1000ms。
进一步地，步骤S20中，每次拍摄待校准数字温度计的实时显示值时均获取一次温度标准器配套设备的温度显示值，两个值的采集频率一致。
进一步地，步骤S10中：数字温度计校准APP中预设的三种工作模式分别为低温模式、水温模式和高温模式，三种工作模式可设置不同的温度范围；选择工作模式后，只获取在该工作模式设定温度范围内的温度标准器配套设备显示的温度显示值，以及只识别实时显示值在该工作模式设定温度范围内的数字温度计的显示值。
进一步地，步骤S10中：数字温度计校准APP中的图像识别模块，采用tensorflow深度学习框架进行训练；包括通过手机拍摄大量数字温度计的显示值照片，经过人工标注，生成数字温度计数据集，并将数字温度计数据集分为训练集与测试集；采用tensorflow深度学习框架，搭建深度学习模型，在多台GPU环境下进行训练，生成深度学习移动端模型。
进一步地，数字温度计校准APP与服务器采用的通信协议为HTTP协议。
本发明提供的基于智能移动终端的数字显示温度计的校准方法，通过使用移动智能终端上的摄像头功能，拍摄待校准数字温度计的实时显示值，拍摄后的照片通过数字温度计校准APP里的图像识别模块进行数值识别，从而获取待校准数字温度计的实时显示数值，然后通过无线网络，把识别的数据结果和图片上传到相应的服务器的数据库里。在拍照的同时，手机数字温度计校准APP通过无线网络与温度标准器通讯，获取温度标准器配套设备的温度显示值，通过数字温度计校准APP软件对获取待校准数字温度计的实时显示数值以及标准器配套设备的温度显示值进行对比，计算出两者的平均值、重复性等所需要的数据，并给出结果。
采用本发明提供的基于智能移动终端的数字显示温度计的校准方法，通过拍照采集待校准数字温度计的实时显示值，实现待校准数字温度计的实时显示值的自动采集、记录以及计算，可有效提高计量时数据采集的效率，降低过程中产生误差和错误；同时，所有结果都有照片记录，可以对结果溯源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明提供的基于智能移动终端的数字显示温度计的校准方法流程示意图；
图2为移动智能终端、服务器以及温度标准器的示意图；
图3数字温度计校准APP设置页面的一实施例示意图；
图4数字温度计校准APP拍摄待校准数字温度计的一实施例示意图；
图5数字温度计校准APP生成校准数据的一实施例示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
本发明提供一种基于智能移动终端的数字显示温度计的校准方法，如图1所示，所述方法包括如下步骤：
S10、在移动智能终端中安装数字温度计校准APP，数字温度计校准APP中包括预设的图像识别模块以及三种工作模式；对数字温度计校准APP进行配置；
具体地，在移动智能终端上安装数字温度计校准APP，要求移动智能终端至少配置有摄像头且具有无线网络功能，摄像头优选高清晰度的摄像头；数字温度计校准APP中包括预设的图像识别模块以及三种工作模式；其中，数字温度计校准APP中包括预设的图像识别模块预先采用tensorflow深度学习框架进行训练；具体训练方法包括如下步骤：前期准备大量数据，即通过手机拍摄大量数字温度计的显示值照片，经过人工标注，生成数字温度计数据集，然后将数字温度计数据集分为训练集与测试集，采用tensorflow深度学习框架，搭建深度学习模型，在多台GPU环境下进行训练，生成深度学习的移动智能终端模型。移动智能终端可以是手机、笔记本电脑或者PDA。
本发明实施例中数字温度计校准APP中预设的三种工作模式分别为低温模式、水温模式和高温模式，三种工作模式具有不同的温度范围；在每个工作模式中，只能获取在该工作模式设定温度范围内的温度标准器配套设备的温度显示值，以及只能识别数值在该工作模式设定温度范围内的数字温度计的显示值。如低温工作模式的设定温度范围是-80-0℃,则在低温工作模式中只能读取标准器配套设备的温度显示值为-80-0℃的温度标准器，以及只能识别显示值为-80-0℃的数字温度计照片。需要说明的是，本发明实施例中三种工作模式可以根据不同实际工作情况和使用温度范围的需求设置工作界面模式。
在安装好数字温度计校准APP后，打开数字温度计校准APP，进入设置页面，对数字温度计校准APP进行配置，需要设置的内容包括：设置层服务器IP、设置三种工作模式所对应的温度范围、设置温度标准器的端口编号及IP地址、设置拍照模式为连续拍照模式、设置连续拍照次数以及每次拍照间隔时间，其中每次拍照间可设置为小于等于1000ms。本发明实施例中,连续拍照模式为连续拍照8次，每次拍照间隔为1000ms。
S20、打开数字温度计校准APP，选择所需的工作模式、待校准温度计的编号以及需要校准的温度，通过调用移动智能终端的摄像头拍摄待校准数字温度计的实时显示值；同时数字温度计校准APP通过无线网络与对应的温度标准器配套设备通讯，以相同的时间频率获取温度标准器配套设备的温度显示值；
具体地,打开数字温度计校准APP，进入数字温度计校准APP的首页界面,选择所需的工作模式；数字温度计校准APP即调用步骤S10中设定的该工作模式的温度范围；确定需要校准的数字温度计,在数字温度计校准APP中选择对应的待校准数字温度计的编号,调整摄像头角度，使待校准数字温度计的显示屏位于摄像头的拍摄范围内；点击拍摄,通过调用移动智能终端的摄像头对待校准数字温度计显示值进行拍照；
在摄像头进行拍照的同时,数字温度计校准APP通过无线网络与温度标准器配套设备通讯，以相同的时间频率获取当前温度标准器配套设备的温度显示值；每次拍摄待校准数字温度计的实时显示值时均获取一次温度标准器配套设备的温度显示值；本发明实施例中,摄像头连续拍摄8次,即采集到8张待校准数字温度计的照片,获取8次标准器配套设备的温度显示值。
S30、通过数字温度计校准APP中的图像识别模块对获得的照片进行识别，读取照片中所显示的数值，作为待校准数字温度计实时显示值并记录在数字温度计校准APP的显示表格中；
具体地，通过数字温度计校准APP中的图像识别模块对步骤S20中采集到的照片进行识别，把照片所显示的数值识别出来，即读取拍照时待校准数字温度计的实时显示值；将识别出的待校准数字温度计的实时显示值记录在数字温度计校准APP的显示表格中。
S40、数字温度计校准APP通过无线网络与服务器通讯，把步骤S30中识别到的待校准数字温度计实时显示值、拍摄的图片以及温度标准器配套设备的温度显示值同时上传到服务器的数据库里；
具体地，数字温度计校准APP完成待校准数字温度计实时显示值的读取后，通过无线网络与服务器通讯，把识别到的待校准数字温度计实时显示值、拍摄的图片以及温度标准器配套设备的温度显示值同时上传到服务器的数据库里；本发明实施例中，数字温度计校准APP与服务器采用的通信协议为HTTP协议，在同一个局域网内，允许多个数字温度计校准APP同时工作，互不干扰。
S50、针对于每个需要校准的温度点，进行8次拍照，拍照频率与标准温度值采集频率保持一致，通过数据库在后台计算获得校准结果的平均值作为该校准温度点显示值的校准结果，并通过后台计算出该校准温度点的重复性，从而对及进行不确定度分析，最终获取该校准温度点的校准结果及扩展不确定度；
具体地，通过拍照采集并识别获得的校准实验数据，通过后台数据库软件进行显示结果平均值的计算，计算结果会返回在数字温度计校准APP显示出来。数据库软件进一步的对校准实验数据进行处理，分别计算出该校准温度点的化整值及重复性，从而对及进行不确定度分析，最终获取该校准温度点的校准结果及扩展不确定度。
S60、通过数字温度计校准APP和后台数据库完成全部需校准温度点的校准实验原始数据的计算及不确定度分析后，对待校准温度计自动生成校准证书或报告；
具体地，各校准温度点的采集结果和识别的数据，对校准结果进行计算，分别获取各校准温度点的显示值平均值、化整值及重复性等，并对各温度校准点进行不确定度分析，从而获得每个温度校准点的扩展不确定度。之后通过后台服务器自动生成此数字显示温度仪器的校准原始记录、不确定度分析和校准证书(或报告)。
S70、重复步骤S20-S60，直至完成所有待校准数字温度计的校准。
本发明实施例提供的基于智能移动终端的数字显示温度计的校准方法，通过使用移动智能终端上的摄像头功能，拍摄待校准数字温度计的实时显示值，拍摄后的照片通过数字温度计校准APP里的图像识别模块进行数值识别，从而获取待校准数字温度计的实时显示值数值，然后通过无线网络，把识别的数据结果和图片上传到相应的服务器的数据库里。在拍照的同时，手机数字温度计校准APP通过无线网络与温度标准器通讯，获取温度标准器配套设备的温度显示值，通过数字温度计校准APP软件对获取待校准数字温度计的实时显示值数值以及标准器配套设备的温度显示值进行对比，计算出两者的差值、平均值等所需要的数据，并给出结果。
采用本发明实施例提供的基于智能移动终端的数字显示温度计的校准方法，通过拍照采集待校准数字温度计的实时显示值，实现待校准数字温度计的实时显示值的自动采集、记录以及计算，可有效提高计量时数据采集的效率，降低过程中产生误差和错误；同时，所有结果都有照片记录，可以对结果溯源。
尽管本文中较多的使用了诸如数字温度计、温度标准器、移动智能终端、服务器等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种基于智能移动终端的数字显示温度计的校准方法，其特征在于：
所述方法包括如下步骤：
S10、在移动智能终端中安装数字温度计校准APP，数字温度计校准APP中包括预设的图像识别模块以及三种工作模式；对数字温度计校准APP进行配置；
S20、打开数字温度计校准APP，选择所需的工作模式、待校准温度计的编号以及需要校准的温度，通过调用移动智能终端的摄像头拍摄待校准数字温度计的实时显示值；同时数字温度计校准APP通过无线网络与对应的温度标准器配套设备通讯，获取温度标准器配套设备的温度显示值；
步骤S20中，每次拍摄待校准数字温度计的实时显示值时均获取一次温度标准器配套设备的温度显示值，两个值的采集频率一致；
S30、通过数字温度计校准APP中的图像识别模块对获得的照片进行识别，读取照片中所显示的数值，作为待校准数字温度计实时显示值并记录在数字温度计校准APP的显示表格中；
S40、数字温度计校准APP通过无线网络与服务器通讯，把步骤S30中识别到的待校准数字温度计实时显示值、拍摄的图片以及获取的温度标准器配套设备的温度显示值同时上传到服务器的数据库里；
S50、针对于每个需要校准的温度点，进行8次拍照，拍照频率与标准温度值采集频率保持一致，通过数据库在后台计算获得校准结果的平均值作为该校准温度点显示值的校准结果，并通过后台计算出该校准温度点的重复性，从而对及进行不确定度分析，最终获取该校准温度点的校准结果及扩展不确定度；
S60、通过数字温度计校准APP和后台数据库完成全部需校准温度点的校准实验原始数据的计算及不确定度分析后，对待校准温度计自动生成校准证书或报告；
S70、重复步骤S20-S60，直至完成所有待校准数字温度计的校准。
2.根据权利要求1所述基于智能移动终端的数字显示温度计的校准方法，其特征在于：步骤S10中：对数字温度计校准APP进行配置，包括设置层服务器IP、设置三种工作模式所对应得温度范围、设置温度标准器的端口号及IP地址、设置拍照模式为连续拍照模式、设置连续拍照次数以及每次拍照间隔时间。
3.根据权利要求2所述基于智能移动终端的数字显示温度计的校准方法，其特征在于：步骤S10中：用户自定义设置连续拍照次数和每次拍照间隔。
4.根据权利要求3所述基于智能移动终端的数字显示温度计的校准方法，其特征在于：步骤S10中：设置连续拍照次数为8次，每次拍照间隔为1000ms。
5.根据权利要求1所述基于智能移动终端的数字显示温度计的校准方法，其特征在于：步骤S10中：数字温度计校准APP中预设的三种工作模式分别为低温模式、水温模式和高温模式，三种工作模式可设置不同的温度范围；选择工作模式后，只获取在该工作模式设定温度范围内的温度标准器配套设备的温度显示值，以及只识别实时显示值在该工作模式设定温度范围内的数字温度计的实时显示值。
6.根据权利要求1所述基于智能移动终端的数字显示温度计的校准方法，其特征在于：步骤S10中：数字温度计校准APP中的图像识别模块，采用tensorflow深度学习框架进行训练；包括通过手机拍摄大量数字温度计的显示值照片，经过人工标注，生成数字温度计数据集，并将数字温度计数据集分为训练集与测试集；采用tensorflow深度学习框架，搭建深度学习模型，在多台GPU环境下进行训练，生成深度学习移动端模型。
7.根据权利要求1所述基于智能移动终端的数字显示温度计的校准方法，其特征在于：数字温度计校准APP与服务器采用的通信协议为HTTP协议。
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