CN1779693A

CN1779693A - 嵌入式显示识别仪

Info

Publication number: CN1779693A
Application number: CN 200410052405
Authority: CN
Inventors: 汪仁煌; 宁志刚; 汪锐
Original assignee: Guangdong University of Technology
Current assignee: Guangdong University of Technology
Priority date: 2004-11-26
Filing date: 2004-11-26
Publication date: 2006-05-31

Abstract

本发明公开了一种嵌入式显示识别仪，该装置由摄像部件、图象采集、微处理器系统、光源生成电路、快速图象处理、存储器、显示器、通讯接口组成；采用仪器测量结果显示的图象通过摄像部件、图象采集部件采集，由微处理器系统把采集的图象送到存储器，在微处理器系统管理控制下，通过快速图象处理器件处理、把识别结果送到存储器；也可通过显示器来显示有关的仪器测量结果识别结果、采集显示的原始图象；其他的计算机、外部设备也可通过通讯接口来采集识别结果，以便组成各种仪器互联和集成、视觉质量检测系统；采用嵌入式系统，是集图象采集、识别、输出的光机电一体化的装置。

Description

嵌入式显示识别仪

技术领域

本发明涉及仪器，具体涉及一种嵌入式显示识别仪。

背景技术

“嵌入式显示识别仪”与采用摄像头、采集卡、计算机组成的结构复杂、使用不方便的显示识别系统不同，它以嵌入式系统为核心，组成图象采集、识别、输出的光机电一体化的嵌入式显示识别仪，方便实现管控一体化技术，提高的信息化管理水平。具体如下：

1、各种仪器互联和集成

对医疗、机械、化工、土木等各行业中，每一种被测量都有最适合的测量方法和仪器，如气体、液体等检测累计型非电子仪器本身所固有的优势仪器(如流量计、如用于煤气检测的气体表、如用于液体检测的水表等)，它们仍将长期的存在而不会被电子仪器所取代，需要解决它们与电子系统之间的通讯；工业发展、多学科交叉研究需要各种测试仪器，而各个公司生产的不同类型仪器数字输出通讯接口的特点(如RS232、RS485、USB、并行输出、IEEE488、现场总线、网络等有线通讯方式和各种无线通讯方式等)和通讯规约的不同，把各仪器转换为统一接口和相同规约，是工作量大而困难的工作，不可能快速组建综合自动测试系统。采用“嵌入式显示识别仪”，利用统一仪器输出接口、规约的一种新手段，实现各种仪器互联和集成，发挥它们自身的作用。

2、视觉质量检测系统

虽然多数数字仪器都有直接到计算机的数字输出接口，但是在一些实际的测量现场，如整套的机柜、仪器检定等，难以实现自动操作，仍然需要人工读取数字；基于计算机视觉的智能检测是对传统的仪器质量检测方法的一个根本改进，它将计算机视觉技术、人工智能引入仪器检测过程，消除了人工观测方法所造成的主观误差，提高了检测精度和速度，是自动化技术应用于工业生产、检测过程的一种新尝试。

发明内容

本发明的目的是提供一种嵌入式显示识别仪，该显示识别仪不仅能自动识别测量结果变化的仪器显示，而且能够把测量显示识别结果通过标准接口直接传送到自动化测试系统。

本发明的所采用的技术方案是：一种嵌入式显示识别仪，由摄像部件、图象采集、微处理器系统、光源生成电路、快速图象处理、存储器、显示器、通讯接口组成，微处理器系统与图象采集、光源生成电路、快速图象处理、存储器、显示器、通讯接口分别连接，摄像部件与图象采集连接；上述通讯接口可与其他的计算机、外部设备连接，作为仪器互联和集成及视觉质量检测系统的部件。

上述微处理器系统由单片微机组成，存储器是由读写存储器和可改写的存储器组成；由微处理器系统实现有效的管理，实现显示图象的采集、预处理、存储、识别、输出功能；快速图象处理由专用的图像处理芯片、或FPGA芯片、或ASIC芯片、或数字信号处理器处理，提高图象处理识别的速度。

上述的摄像部件是由焦距可变、大角度微型摄像头构成，并有固定支架；与摄像部件相关的图象采集部件由图象传感器和控制电路组成，其中图象传感器可采用CMOS或CCD和ADC组成或其他图象传感器组成。

上述显示器用来显示的识别数字结果、采集显示的原始图象；仪器显示物理量名称、单位、识别仪地址既可以通过显示器触摸屏设置，也可通过通讯接口由外部计算机设置，识别仪器显示物理量名称、数字、单位、识别仪地址可以直接显示或者通过通讯接口输出，根据需要也可输出压缩显示图象。

上述通讯接口可由有线通讯接口或无线通讯接口组成；有线通讯接口可采用USB接口、COM接口、网口等接口组成；无线通讯接口可由红外线、蓝牙通讯、移动通讯等接口组成。

上述光源生成电路可对仪器显示提供必要的光源，确保对不发光的显示或亮度不够的显示采集的图象有足够的清晰度；微处理器系统通过摄像部件、图象采集取得数字图象，首先定位出仪器显示的区域，然后对该区域图像进行对比度和亮度分析，在发现显示图像不利于识别的暴光过度还是暴光不足时，则发送相应的调光指令，控制实现摄像部件的快门速度的调节，使拍摄到的图像中，仪器显示的区域清晰、易于辨识。

嵌入式显示识别仪装置通过摄像头的镜头、图象传感器拍摄、采集仪器测量结果显示图象，把图片送到单片微处理器进行处理实现图象压缩和存储、数字图象快速识别存储，仪器显示物理量名称、单位可以设置，识别仪器显示物理量名称、数字、单位可以直接显示或者通过通讯接口输出，根据需要也可输出压缩显示图象；该装置根据需要，在光照差时能提供符合拍摄要求的光源。

本发明的应用领域：嵌入式显示识别仪实现管控一体化技术，提高的信息化管理水平。主要应用于：

1.各种仪器互联和集成，在医疗、机械、化工、土木等行业有广泛的应用前景。

2.视觉质量检测系统，将计算机视觉技术、人工智能引入仪器检测过程，是自动化技术应用于工业生产、检测过程的一种尝试。

本发明的效果是，实现各种仪器互联和集成、视觉质量检测系统，可以提高测试系统自动化程度。

附图说明

图1是发明嵌入式显示识别仪的结构方框图。

图2是各种仪器互联和集成方框图

图3中是视觉质量检测系统方框图

图4是视觉质量检测系统

具体实施方式

参阅图1，本发明嵌入式显示识别仪由①摄像部件、②图象采集、③微处理器系统、④光源生成电路、⑤快速图象处理、⑥存储器、⑦显示器、⑧通讯接口组成。本发明①摄像部件是由焦距可变、大角度微型摄像头构成，在其上方具有④光源生成电路，对仪器显示提供必要的光源，已确保不发光或显示亮度不够的显示图象的清晰度；显示图象由②图象采集部件采集，图象采集由图象传感器和控制电路组成；由③微处理器系统把采集的图象送到⑥存储器，在③微处理器系统管理控制下，通过⑤快速图象处理器件处理、把识别结果送到⑥存储器；也可通过⑦显示器来显示有关的识别结果、采集显示的原始图象。其他的计算机、外部设备也可通过⑧通讯接口来采集识别结果，以便组成各种仪器互联和集成、视觉质量检测系统的部件。这些模块被集成在一起，完成显示识别仪的全部功能。摄像部件是由焦距可变、大角度微型摄像头构成，并有固定支架。与摄像部件相关的图象采集部件由图象传感器和控制电路组成，其中图象传感器可采用CMOS、或CCD和ADC组成或其他图象传感器组成；光源生成电路可对仪器显示提供必要的光源，确保对不发光的显示或亮度不够的显示采集的图象有足够的清晰度，在需要的时候进行照明补光，从而保证辨识仪可以在各种光线环境下的识别效果；微处理器系统通过摄像部件、图象采集取得数字图象，首先定位出仪器显示的区域，然后对该区域数字图像进行对比度和亮度分析，在发现显示图像的暴光过度还是暴光不足时，则发送相应的调光指令，控制实现摄像部件的快门速度的调节，可以将摄像设备的暴光调节到最有利于显示识别的水平，使拍摄到的仪器显示的图像区域清晰、易于辨识。采用高速暴光方式，可以适应测量结果显示变化快的场合；微处理器系统由单片微机组成，存储器是由读写存储器和可改写的存储器组成。由微处理器系统实现有效的管理，实现显示图象的采集、预处理、存储、识别、输出功能，快速图象处理器件由专用的图像处理芯片、FPGA芯片、或ASIC芯片、或数字信号处理器等处理，提高图象处理识别的速度；显示器用来显示的识别数字结果、采集显示的原始图象。仪器显示物理量名称、单位、识别仪地址既可以通过显示器触摸屏设置，也可通过通讯接口由外部计算机设置，识别仪器显示物理量名称、数字、单位、识别仪地址可以直接显示或者通过通讯接口输出，根据需要也可输出压缩显示图象。通讯接口可由有线通讯接口或无线通讯接口组成。根据需要，有线通讯接口可选择采用USB接口、COM接口、网口等接口组成；无线通讯接口可选择采用红外线、蓝牙通讯、移动通讯等接口组成。

参阅图2，所述的各种仪器互联和集成系统，对无数字接口的仪器可通过嵌入式显示识别仪，再通过通讯接口连接到计算机，对有数字接口的仪器直接通过接口连接到计算机；可方便实现各种仪器互联和集成系统。

参阅图3，所述的视觉质量检测系统方框图，被校仪器显示和标准仪器显示均可通过嵌入式显示识别仪连接到计算机，实现无数字接口的仪器检定，也可方便实现通讯接口不同或通讯接口规约不同仪器组成视觉质量检测系统。

参阅图4，所述的视觉质量检测系统，无数字接口的被校仪器显示可通过嵌入式显示识别仪，有数字接口的标准数字仪器可直接通过接口连接到计算机，可实现对被校仪器无数字接口的仪器检定数据计算机自动采集、处理。

本发明的技术特点：

1.由于本设备是嵌入式系统，其功耗、体积很小。

2.具有相对于应用系统的独立性，只通过数据通讯接口与应用系统发生关系。

3.具有很高的系统可靠技术，本设备不存在死机现象。

4.可以适应显示变化的仪器显示采集。

5.集曝光控制、图像采集、显示图像定位、图象识别、识别结果传送等多种功能的光机电一体嵌入式仪器，可实行功能模块化。

Claims

1.一种嵌入式显示识别仪，由摄像部件、图象采集、微处理器系统、光源生成电路、快速图象处理、存储器、显示器、通讯接口组成，其特征在于：微处理器系统与图象采集、光源生成电路、快速图象处理、存储器、显示器、通讯接口分别连接，摄像部件与图象采集连接；上述通讯接口可与其他的计算机、外部设备连接，作为仪器互联和集成及视觉质量检测系统的部件。

2.根据权利要求1所述的嵌入式显示识别仪，其特征在于：上述微处理器系统由单片微机组成，存储器是由读写存储器和可改写的存储器组成；由微处理器系统实现有效的管理，实现显示图象的采集、预处理、存储、识别、输出功能；快速图象处理由专用的图像处理芯片、或FPGA芯片、或ASIC芯片、或数字信号处理器处理，提高图象处理识别的速度。

3.根据权利要求1所述的嵌入式显示识别仪，其特征在于：上述的摄像部件是由焦距可变、大角度微型摄像头构成，并有固定支架；与摄像部件相关的图象采集部件由图象传感器和控制电路组成，其中图象传感器可采用CMOS或CCD和ADC组成或其他图象传感器组成。

4.根据权利要求1所述的嵌入式显示识别仪，其特征在于：上述显示器用来显示的识别数字结果、采集显示的原始图象；仪器显示物理量名称、单位、识别仪地址既可以通过显示器触摸屏设置，也可通过通讯接口由外部计算机设置，识别仪器显示物理量名称、数字、单位、识别仪地址可以直接显示或者通过通讯接口输出，根据需要也可输出压缩显示图象。

5.根据权利要求1所述的嵌入式显示识别仪，其特征在于：上述通讯接口可由有线通讯接口或无线通讯接口组成；有线通讯接口可采用USB接口、COM接口、网口等接口组成；无线通讯接口可由红外线、蓝牙通讯、移动通讯等接口组成。

6.根据权利要求1所述的嵌入式显示识别仪，其特征在于：上述光源生成电路可对仪器显示提供必要的光源，确保对不发光的显示或亮度不够的显示采集的图象有足够的清晰度；微处理器系统通过摄像部件、图象采集取得数字图象，首先定位出仪器显示的区域，然后对该区域图像进行对比度和亮度分析，在发现显示图像不利于识别的暴光过度还是暴光不足时，则发送相应的调光指令，控制实现摄像部件的快门速度的调节，使拍摄到的图像中，仪器显示的区域清晰、易于辨识。