CN115631499A - 一种基于机器视觉的钳形表液晶屏字符自动识别方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于机器视觉的钳形表液晶屏字符自动识别方法及系统,包括计算机、相机、检定箱和检定软件,所述计算机通过线缆分别连接标准源和检定箱,开机后运行检定软件,检定软件打开工业相机和光源,完成相机和环形光源进行开机自检,并实时显示当前图像,该方法及系统利用机器视觉技术,实现了钳形表检定的自动化和智能化,为计量检定工作设计一种基于图像识别和档位智能切换技术的钳形表自动检定系统,提高检定工作效率和计量工作的标准化、智能化程度,实现了检定数据的自动采集、整理、存储、查询及打印等,不仅减轻工作人员劳动强度,提高工作的准确率和效率,而且实现了智慧计量中的智能化测试。

Description

一种基于机器视觉的钳形表液晶屏字符自动识别方法及系统
技术领域
本发明涉及机器视觉技术领域,具体为一种基于机器视觉的钳形表液晶屏字符自动识别方法及系统。
背景技术
钳形表是电力方面日常维护工作中必备的测试工具之一,主要用于测试电压、电流、频率等相关参数。目前,国内钳形表检定大部分由人工实施。检定人员从标准源面板进行手工参数设置和控制产生标准测量值,被检定钳形表接收到检定标准信号,显示该信号大小,检定人员手动调整被检定量程和观测液晶屏显示数据,手工笔录数据,再导入电脑表格中,另行打印检定记录和证书。在钳形表的检定中,需要检定的基本电参量有很多项,检定各项电参量需要设置标准源和被检定钳形表,每项电参量的检定点有多个,每个检定点间需要切换量程,各项和各点的误差计算不同,这样依靠人工检定的工作量很大,重复劳动很多。此外,对检定人员的要求较高,需要一边在面板上控制标准源和被检定钳形表,一边手工记录检定数据,然后通过手工计算得出检定误差,该方案容易引入人为误差,使检定结果失去意义。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明目的是提供一种基于机器视觉的钳形表液晶屏字符自动识别方法及系统,以解决上述背景技术中提出的问题,本发明提高了检定工作效率和计量工作的标准化、智能化程度,减轻了劳动强度。
为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:一种基于机器视觉的钳形表液晶屏字符自动识别方法,计算机同多功能校准源或标准源相连,同时计算机同钳形表自动化检定装置连接,检定装置采用箱式结构设计,检定箱分上下两层结构,黑白工业相机和环形光源放置于箱体上层结构的电动滑轨上,通过控制电动滑轨的电机带动相机和光源的前后直线精密移动,使得相机能够准确定位于钳形表盘正上方,所述环形光源前端安装有漫反射板,使表盘上光照度均匀分布。检定箱下层用于放置钳形表线圈和被鉴定的钳形表,钳形表表盘部分在检定装置内部,探头座部分在检定装置外露出,便于直接插拔探头。整个检定箱采用遮光板制造;同时检定箱中下部设计有把手,便于移动和搬运检定箱。通过智能化的机器视觉检定软件自动控制标准源输出,把数据值自动填入记录表中,生成测量数据,计算误差,自动形成检定报告,并完成大数据的存储和管理。
进一步的,所述计算机通过GPIB或Ethnet以太网线缆同多功能校准源或标准源相连,通过Ethnet以太网线缆同钳形表自动化检定装置连接。
进一步的,所述钳形表档位切换过程采用手动操作进行。
进一步的,所述前面板下层可以打开和关闭,待检定的钳形表放置在该前面板下层中,用以避免外部光线的干扰,形成封闭的测试环境,最大程度的降低外部干扰。
进一步的,所述检定箱中下部设计有把手,且该把手材料采用高耐压、绝缘、阻燃材料,最大程度保证操作的安全性。
进一步的,通过智能化的机器视觉检定软件替代人工自动获取和识别钳形表表盘显示的数据值。
进一步的,在鉴定过程中,在PC上增加了人工二次识别确认功能。
进一步的,前面板下层结构中前面板设计有门形开口,可以打开和关闭,开口四周贴有软绵,放置不同宽度的被鉴定钳形表后可以遮光密封完好。
进一步的,本识别方法采用了BP神经网络算法和穿针法进行双重字符匹配和识别;检定软件提供外部数据接口,便于智慧计量系统的查。
一种基于机器视觉的钳形表液晶屏字符自动识别系统,包括计算机、相机、检定箱和检定软件,所述计算机通过线缆分别连接标准源和检定箱,开机后运行检定软件,检定软件打开工业相机和光源,完成相机和环形光源进行开机自检,并实时显示当前图像;相机和环形光源安装在电动滑轨上,待检定钳形表通过检定箱前面板放入检定箱内,通过检定箱上的开关控制电动滑轨上的相机和光源前后移动。
本发明的有益效果:
1.该基于机器视觉的钳形表液晶屏字符自动识别方法及系统利用机器视觉技术,实现了钳形表检定的自动化和智能化,为计量检定工作设计一种基于图像识别和档位智能切换技术的钳形表自动检定系统,提高检定工作效率和计量工作的标准化、智能化程度。
2.该基于机器视觉的钳形表液晶屏字符自动识别方法及系统实现了检定数据的自动采集、整理、存储、查询及打印等,不仅减轻工作人员劳动强度,提高工作的准确率和效率,而且实现了智慧计量中的智能化测试。
附图说明
图1为本发明一种基于机器视觉的钳形表液晶屏字符自动识别方法及系统的原理图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
请参阅图1,本发明提供一种技术方案:一种基于机器视觉的钳形表液晶屏字符自动识别方法,计算机通过GPIB或Ethnet以太网线缆同多功能校准源或标准源相连,通过Ethnet以太网线缆同钳形表自动化检定装置连接,考虑到送检钳形表新旧不一、表头大小不一、显示屏位置不一,为了保证表头字符识别效果,检定装置采用箱式结构设计,检定箱分上下两层结构,200W像素的黑白工业相机和环形光源放置于箱体上层结构的电动滑轨上,通过控制电动滑轨的电机带动相机和光源的前后直线精密移动,使得相机能够准确定位于钳形表盘正上方,环形光源前端安装有漫反射板,能够保证表盘上光照度均匀分布,漫反射板可以有效避免表盘液晶屏反射带来的光线干扰。检定箱下层用于放置钳形表线圈和被鉴定的钳形表,钳形表表盘部分在检定装置内部,探头座部分在检定装置外露出,便于直接插拔探头,不通过采用转接法兰方式插拔探头,避免了检定装置额外引入的检测误差,同时手动切换钳形表档位,便于人工操作。整个检定箱采用遮光板制造,前面板下层可以打开和关闭,便于放置需检定的钳形表,避免外部光线的干扰,同时也能够形成封闭的测试环境,最大程度的降低外部干扰;同时检定箱中下部设计有把手,便于移动和搬运检定箱,材料采用高耐压、绝缘、阻燃材料,最大程度保证操作的安全性。智能化的机器视觉检定软件自动控制标准源输出,同时替代人工自动获取和识别钳形表表盘显示的数据值,并且能够把数据值自动填入记录表中,生成测量数据,计算误差,自动形成检定报告,并完成大数据的存储和管理,在鉴定过程中,在PC上增加了人工二次识别确认功能,完全保证了测量结果的准确性。
本实施例还提供一种基于机器视觉的钳形表液晶屏字符自动识别系统,包括计算机、相机、检定箱和检定软件,系统硬件由一台高精度的多功能钳形表标准源或校准源、一套带有以太网接口的200W像素黑白工业相机、一套带有漫反射板的环形光源、一套电动滑轨、一个双层遮光检定箱、一台计算机、一套检定软件及一组线缆几部分组成。检定系统对标准信号的精度、稳定性要求非常高,自身必须定期计量和校准,我们的系统能够根据用户标准源型号规格灵活升级,支持市面上大多数标准源。计算机通过线缆分别连接标准源和检定箱,开机后运行检定软件,检定软件打开工业相机和光源,完成相机和环形光源进行开机自检,并实时显示当前图像;200W像素的工业相机和环形光源安装在电动滑轨上,待检定钳形表通过检定箱前面板放入检定箱内,通过检定箱上的开关控制电动滑轨上的相机和光源前后移动,通过电脑上显示的实时图像观察调整,保证钳形表的表盘正好落入相机的视角范围内。
本实施例,开始检定时,在检定软件内进行钳形表的检定点设置和相关属性信息录入,如果是首表检定,软件进行表盘字符识别引导,由检定人员设置表盘尺寸范围,完成表盘识别模板;如果是已经检定过的型号,系统自动导入识别模板。设置和模板引导完成后按下检定软件上的开始检定按钮,软件控制工业相机自动抓拍采集当前钳形表表盘图像,并将图像显示在电脑屏幕上,同时检定软件通过BP神经网络算法和穿针法进行双重字符匹配和识别,给出识别结果,由检定人员二次确认识别结果和图像是否一致,如果一致,按下检定软件上的通过按钮保存当前数据,然后检定软件根据设置的检定点自动调整标准源的输出至下一个检定点,并自动抓拍钳形表盘图像,将图像识别数据显示在电脑屏幕上,由检定人员二次确认,如此循环,直至完成所有检定点检测。检定软件自动存储数据和图像,形成数据文件和统计文件。检定结束后,控制电路关闭工业相机和光源电源,退出软件。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种基于机器视觉的钳形表液晶屏字符自动识别方法,其特征在于:计算机同多功能校准源或标准源相连,同时计算机同钳形表自动化检定装置连接,检定装置采用箱式结构设计,检定箱分上下两层结构,黑白工业相机和环形光源放置于箱体上层结构的电动滑轨上,通过控制电动滑轨的电机带动相机和光源的前后直线精密移动,使得相机能够准确定位于钳形表盘正上方,所述环形光源前端安装有漫反射板,使表盘上光照度均匀分布。检定箱下层用于放置钳形表线圈和被鉴定的钳形表,钳形表表盘部分在检定装置内部,探头座部分在检定装置外露出,便于直接插拔探头。整个检定箱采用遮光板制造;同时检定箱中下部设计有把手,便于移动和搬运检定箱。通过智能化的机器视觉检定软件自动控制标准源输出,把数据值自动填入记录表中,生成测量数据,计算误差,自动形成检定报告,并完成大数据的存储和管理。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的钳形表液晶屏字符自动识别方法,其特征在于:所述计算机通过GPIB或Ethnet以太网线缆同多功能校准源或标准源相连,通过Ethnet以太网线缆同钳形表自动化检定装置连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的钳形表液晶屏字符自动识别方法,其特征在于:所述钳形表档位切换过程采用手动操作进行。
4.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的钳形表液晶屏字符自动识别方法,其特征在于:所述前面板下层可以打开和关闭,待检定的钳形表放置在该前面板下层中,用以避免外部光线的干扰,形成封闭的测试环境,最大程度的降低外部干扰。
5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的钳形表液晶屏字符自动识别方法,其特征在于:所述检定箱中下部设计有把手,且该把手材料采用高耐压、绝缘、阻燃材料,最大程度保证操作的安全性。
6.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的钳形表液晶屏字符自动识别方法,其特征在于:通过智能化的机器视觉检定软件替代人工自动获取和识别钳形表表盘显示的数据值。
7.根据权利要求6所述的一种基于机器视觉的钳形表液晶屏字符自动识别方法,其特征在于:在鉴定过程中,在PC上增加了人工二次识别确认功能。
8.根据权利要求4所述的一种基于机器视觉的钳形表液晶屏字符自动识别方法,其特征在于:前面板下层结构中前面板设计有门形开口,可以打开和关闭,开口四周贴有软绵,放置不同宽度的被鉴定钳形表后可以遮光密封完好。
9.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的钳形表液晶屏字符自动识别方法,其特征在于:本识别方法采用了BP神经网络算法和穿针法进行双重字符匹配和识别;检定软件提供外部数据接口,便于智慧计量系统的查。
10.一种基于机器视觉的钳形表液晶屏字符自动识别系统,其特征在于:包括计算机、相机、检定箱和检定软件,所述计算机通过线缆分别连接标准源和检定箱,开机后运行检定软件,检定软件打开工业相机和光源,完成相机和环形光源进行开机自检,并实时显示当前图像;相机和环形光源安装在电动滑轨上,待检定钳形表通过检定箱前面板放入检定箱内,通过检定箱上的开关控制电动滑轨上的相机和光源前后移动。
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