RU2604116C1 - Method for automatic reading from pointer-deflecting instruments - Google Patents
Method for automatic reading from pointer-deflecting instruments Download PDFInfo
- Publication number
- RU2604116C1 RU2604116C1 RU2015130255/28A RU2015130255A RU2604116C1 RU 2604116 C1 RU2604116 C1 RU 2604116C1 RU 2015130255/28 A RU2015130255/28 A RU 2015130255/28A RU 2015130255 A RU2015130255 A RU 2015130255A RU 2604116 C1 RU2604116 C1 RU 2604116C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- instrument
- scale
- pointer
- value
- readings
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D13/00—Component parts of indicators for measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
- G01D13/02—Scales; Dials
- G01D13/04—Construction
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D13/00—Component parts of indicators for measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
- G01D13/02—Scales; Dials
- G01D13/04—Construction
- G01D13/10—Construction with adjustable scales; with auxiliary scales, e.g. vernier
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области распознавания показаний стрелочных приборов, а именно к способам автоматического считывания показаний со стрелочных приборов, снабженных шкалой (манометры, микрометры, термометры, анемометры и т.п.). Изобретение может быть использовано при поверке стрелочных приборов, а также в различных отраслях промышленности, где они используются для отображения протекающих процессов.The invention relates to the field of recognition of gauge readings, and in particular to methods for automatically reading readings from dial gauges equipped with a scale (manometers, micrometers, thermometers, anemometers, etc.). The invention can be used in the calibration of gauge devices, as well as in various industries, where they are used to display ongoing processes.
В настоящее время массовый выпуск стрелочных приборов достигает значительных объемов, данный факт обусловлен тем, что такие приборы обладают высокой точностью, а их конструкция довольно проста и достаточно надежна. Однако при эксплуатации таких приборов возникают определенные сложности, такие как: необходимость периодических поверок и погрешность, связанная с особенностями визуального восприятия показаний прибора (например, выведение среднего значения при нахождении стрелки между делениями шкалы, либо искажение значений, отображаемых прибором при наблюдении за показаниями под углом к циферблату, и т.п.).Currently, the mass production of switch devices reaches significant volumes, this fact is due to the fact that such devices have high accuracy, and their design is quite simple and quite reliable. However, when operating such devices, certain difficulties arise, such as: the need for periodic verification and the error associated with the peculiarities of visual perception of the device readings (for example, deriving the average value when the arrow is between the divisions of the scale, or distorting the values displayed by the device when observing the readings at an angle to the dial, etc.).
Для упрощения процесса проведения поверок и ликвидации вышеуказанных погрешностей в последнее время прибегают к разработке технических решений, позволяющих с высокой точностью считывать показания стрелочных приборов.To simplify the process of verification and eliminate the above errors, they have recently resorted to the development of technical solutions that can read out the readings of pointer devices with high accuracy.
Известен способ автоматического считывания показаний стрелочного прибора из описания изобретения под названием «Устройство для автоматического съема показаний индикаторов часового типа» [Авторское свидетельство СССР №515036, G01D 13/26, опубл. 25.05.1976].There is a method of automatically reading the readings of a pointer device from the description of the invention under the name "Device for automatically taking readings of dial indicators" [USSR Author's Certificate No. 515036, G01D 13/26, publ. 05/25/1976].
Согласно известному способу автоматическое считывание показаний стрелочного прибора заключается в том, что создают модель прибора, с которого предполагается считывание показаний, распознают положение стрелки прибора, после чего вычисляют значение, отображаемое прибором.According to the known method, automatic reading of the pointer instrument readings consists in creating a model of the instrument from which it is intended to read the readings, recognizing the position of the arrow of the instrument, and then calculating the value displayed by the instrument.
Положение стрелки в известном способе распознают по значению напряжения, которое зависит от местоположения ползунка относительно потенциометрических полуколец. Значение напряжения определяют с помощью измерительного устройства, подключенного к ползунку, закрепленному на стрелке, и потенциометрическим полукольцам, подключенным к источнику питания и закрепленным на шкале прибора. Модель прибора создают в виде диаграммы значений напряжений, записанных измерительным устройством, в результате поворота стрелки с ползунком, и значений прибора, соответствующих этим углам поворота.The position of the arrow in the known method is recognized by the voltage value, which depends on the location of the slider relative to the potentiometric semirings. The voltage value is determined using a measuring device connected to a slider mounted on the arrow, and potentiometric half rings connected to a power source and mounted on the scale of the device. The model of the device is created in the form of a diagram of the voltage values recorded by the measuring device as a result of rotation of the arrow with the slider, and the values of the device corresponding to these rotation angles.
Данный способ позволяет довольно точно считывать показания стрелочного прибора, однако этот способ предполагает дополнение конструкции прибора ползунком и потенциометрическими полукольцами, причем установка этих элементов должна быть осуществлена с высокой точностью и надежностью крепления. Кроме того, измерительная схема, реализующая этот способ, предполагает наличие измерительного устройства, обладающего собственной погрешностью, которая может негативно сказаться на значении погрешности считывания показаний стрелочного прибора.This method allows you to quite accurately read the pointer instrument, however, this method involves the addition of the design of the device with a slider and potentiometric half rings, and the installation of these elements must be carried out with high accuracy and reliability of fastening. In addition, the measuring circuit that implements this method assumes the presence of a measuring device with its own error, which can adversely affect the value of the reading error of the pointer device.
Известен способ автоматического считывания показаний стрелочного прибора из статьи под названием «Система автоматического контроля и управления на основе распознавания показаний на средствах визуализации аналоговых приборов» [Овсянников А.В., Тезисы доклада на международной научно-технической конференции «автоматический контроль и автоматизация производственных процессов», БГТУ, Минск, 2008. С. 56-63].There is a method of automatically reading the readings of a pointer device from an article entitled "A system of automatic control and management based on recognition of readings on visualization instruments of analog devices" [Ovsyannikov AV, Abstracts at the international scientific and technical conference "automatic control and automation of production processes" BSTU, Minsk, 2008. S. 56-63].
Согласно известному способу считывание показаний стрелочного прибора, заключается в том, что в памяти электронно-вычислительного устройства создают модель прибора, с которого предполагается считывание показаний, при помощи устройства регистрации изображений получают цифровое изображение прибора в момент отображения показаний, затем при помощи созданной модели распознают положение элемента шкалы, соответствующего нулевому значению прибора, после этого распознают положение стрелки прибора и по значению расстояния между стрелкой прибора и элементом шкалы, соответствующим нулевому значению прибора, вычисляют значение, отображаемое прибором.According to the known method, reading the readings of a pointer device consists in creating a model of the device from the memory of the electronic computing device, from which it is supposed to read the readings, using the image recording device, a digital image of the device is received at the time the readings are displayed, then the position is recognized using the created model an element of the scale corresponding to the zero value of the device, then the position of the arrow of the device is recognized and the distance between the arrow pr boron element and scale corresponding to the zero value of the instrument, calculating a value displayed tool.
Модель прибора в этом способе создают в виде изображений прибора, на одном из которых стрелка указывает на элемент шкалы, соответствующий минимальному значению прибора, а на другом - на элемент шкалы, соответствующий максимальному значению прибора. Далее из этих изображений получают разностное и суммарное изображения, после чего определяют изображение шкалы путем вычитания разностного изображения из суммарного. Затем определяют положение стрелки прибора путем вычитания изображения шкалы из изображения прибора, в момент отображения показаний, полученного при помощи устройства регистрации изображений. После определения положения стрелки определяют значение углового расстояния, на которое она удалена от элементов, соответствующих минимальному и максимальному значениям прибора. После чего при помощи специальной формулы переводят значение углового расстояния в значение, отображаемое прибором.The model of the device in this method is created in the form of images of the device, on one of which an arrow indicates a scale element corresponding to the minimum value of the device, and on the other, a scale element corresponding to the maximum value of the device. Next, from these images, the differential and total images are obtained, after which the scale image is determined by subtracting the differential image from the total. Then determine the position of the arrow of the device by subtracting the scale image from the image of the device, at the time of displaying the readings obtained using the image registration device. After determining the position of the arrow, determine the value of the angular distance at which it is removed from the elements corresponding to the minimum and maximum values of the device. Then, using a special formula, the value of the angular distance is converted into the value displayed by the device.
Данный способ, в отличие от предыдущего аналога, не требует внесения дополнений в конструкцию прибора, кроме того при его реализации не задействованы дополнительные измерительные устройства, за счет чего этот способ позволяет более точно определять показания стрелочных приборов без внесения изменений в их конструкцию. Однако получение изображений, на которых стрелка прибора указывает на элементы шкалы, соответствующие минимальному и максимальному значениям прибора, требует довольно точной установки стрелки на эти элементы. Это приводит к наличию дополнительных операций и зависимости точности считывания от точности установки стрелки, что в итоге влияет на точность и осложняет процесс считывания показаний стрелочных приборов. Кроме того, использование этого способа для считывания показаний приборов с замкнутой (круговой) шкалой может быть ограничено. Связано это с тем, что при реализации способа требуются два изображения прибора, на которых стрелка указывает на минимальное и максимальное значение прибора. В случае с приборами с замкнутой (круговой) шкалой минимальное и максимальное значения прибора будут находиться в одной и той же точке, а изображения, полученные в соответствии с данным способом, будут одинаковыми, вследствие чего возникает вероятность того, что без наличия отличающегося изображения способ не сможет быть реализован.This method, unlike the previous analogue, does not require any additions to the design of the device, in addition, additional measuring devices are not involved in its implementation, due to which this method allows you to more accurately determine the readings of pointer devices without making changes to their design. However, obtaining images in which the arrow of the device indicates the elements of the scale corresponding to the minimum and maximum values of the device requires a fairly accurate installation of the arrow on these elements. This leads to the presence of additional operations and the dependence of the reading accuracy on the accuracy of the installation of the arrow, which ultimately affects the accuracy and complicates the process of reading the readings of pointer devices. In addition, the use of this method for reading instrument readings with a closed (circular) dial may be limited. This is due to the fact that when implementing the method requires two images of the device, on which the arrow indicates the minimum and maximum value of the device. In the case of devices with a closed (circular) scale, the minimum and maximum values of the device will be at the same point, and the images obtained in accordance with this method will be the same, which makes it possible that without a different image, the method will be able to be implemented.
Известен способ автоматического считывания показаний стрелочного прибора из статьи под названием «Считывание показаний стрелочного прибора при помощи web-камеры» [Волегов Д.Б., Юрин Д.В. // Тезисы 18-ой международной конференции по компьютерной графике и ее приложениям GraphiCon 2008. - GraphiCon - Москва, 2008. - С. 242-247].There is a method of automatically reading the readings of a pointer device from an article entitled "Reading readings of a pointer device using a web camera" [Volegov DB, Yurin DV // Abstracts of the 18th international conference on computer graphics and its applications GraphiCon 2008. - GraphiCon - Moscow, 2008. - P. 242-247].
Согласно известному способу считывание показаний стрелочного прибора заключается в том, что в памяти электронно-вычислительного устройства создают модель прибора, с которого предполагается считывание показаний, при помощи устройства регистрации изображений получают цифровое изображение прибора в момент отображения показаний, затем на электронно-вычислительном устройстве производят фильтрацию полученного изображения, определяют положение прибора и при помощи созданной модели распознают положение элемента шкалы, соответствующего нулевому значению прибора, после этого распознают положение стрелки прибора и по значению расстояния между стрелкой прибора и элементом шкалы, соответствующим нулевому значению прибора, вычисляют значение, отображаемое прибором.According to the known method, reading the readings of a pointer device consists in creating a model of the device in the memory of the electronic computing device from which it is supposed to read the readings, using the image recording device, a digital image of the device is obtained at the time the readings are displayed, then filtering is performed on the electronic computing device the resulting image, determine the position of the device and using the created model, recognize the position of the scale element corresponding to to the zero value of the device, then the position of the arrow of the device is recognized and the value displayed by the device is calculated from the distance between the arrow of the device and the scale element corresponding to the zero value of the device.
Модель прибора создают в виде изображения его шкалы и стрелки, указывающей на элемент шкалы, соответствующий нулевому значению. Фильтрацию изображения производят путем применения к цветовым каналам изображения аффинных преобразований. Определение положения прибора производят путем проведения проективного преобразования, совмещающего текущее изображение с изображением шкалы прибора. Из преобразованного изображения получают изображение стрелки путем вычитания из него изображения шкалы прибора. Для полученного изображения стрелки и изображения стрелки, указывающей на элемент шкалы, соответствующий нулевому значению, вычисляют контурное изображение при помощи алгоритма поиска краев на изображении, далее преобразовывают полученные изображения в полярную систему координат при помощи билинейной интерполяции и проводят вычисление свертки столбцов изображений при помощи преобразования Хартли. Свертку интегрируют по строкам и определяют максимум, по которому вычисляют угловое расстояние, на которое отклонена стрелка. Затем при помощи калибровочной таблицы переводят значение углового расстояния в значение, отображаемое прибором.A model of the device is created in the form of an image of its scale and an arrow pointing to a scale element corresponding to a zero value. Image filtering is performed by applying affine transformations to the color channels of the image. The position of the device is determined by carrying out a projective transformation, combining the current image with the image of the scale of the device. An arrow image is obtained from the converted image by subtracting the instrument scale image from it. For the obtained image of the arrow and the image of the arrow pointing to the scale element corresponding to the zero value, the contour image is calculated using the algorithm for finding the edges in the image, then the resulting images are converted to the polar coordinate system using bilinear interpolation and the convolution of image columns is calculated using the Hartley transform . The convolution is integrated along the lines and the maximum is determined by which the angular distance by which the arrow is rejected is calculated. Then, using the calibration table, the value of the angular distance is converted to the value displayed by the device.
В отличие от предыдущих аналогов указанный способ не требует внесения дополнений в конструкцию прибора, не задействует при реализации дополнительные измерительные устройства, не требует дополнительных операций по установке стрелки в конкретных положениях, в результате чего позволяет с меньшими затратами получать более точные результаты считывания показаний стрелочного прибора.Unlike previous analogues, this method does not require any additions to the design of the device, does not involve additional measuring devices in the implementation, does not require additional operations to set the arrow in specific positions, as a result of which it allows to obtain more accurate reading results of the pointer device at lower cost.
Данный способ выбран в качестве прототипа, так как он обладает наиболее близкой совокупностью общих признаков с заявляемым способом.This method is selected as a prototype, since it has the closest set of common features with the claimed method.
Недостатком данного способа можно считать то, что точность данного способа зависит от искажения изображения, полученного при помощи устройства регистрации. Возникновение такого искажения возможно в результате смещения оптической оси устройства регистрации относительно геометрического центра прибора, а зависимость точности способа от искажения изображения объясняется тем, что при искажении изображения искажается и значение углового расстояния между стрелкой и элементом шкалы, соответствующим нулевому значению, по которому определяется считываемое значение прибора. Таким образом, получаем, что данный способ позволяет достигать высокой точности считывания показаний стрелочного прибора, при отсутствии смещения оптической оси устройства регистрации относительно геометрического центра прибора, то есть при наличии дополнительных операций, которые увеличивают трудоемкость способа.The disadvantage of this method can be considered that the accuracy of this method depends on the distortion of the image obtained using the registration device. The occurrence of such distortion is possible as a result of a shift in the optical axis of the recording device relative to the geometric center of the device, and the dependence of the accuracy of the method on image distortion is explained by the fact that when the image is distorted, the value of the angular distance between the arrow and the scale element corresponding to the zero value, from which the read value is determined, is also distorted. instrument. Thus, we find that this method allows to achieve high accuracy of reading the pointer device, in the absence of a shift in the optical axis of the recording device relative to the geometric center of the device, that is, in the presence of additional operations that increase the complexity of the method.
Анализ известных способов автоматического считывания показаний стрелочных приборов позволяет сделать вывод, что существующий уровень техники не обеспечивает создания способа, позволяющего с минимальными трудозатратами достигать высокой точности считывания показаний стрелочных приборов.Analysis of known methods for automatic reading of gauge readings allows us to conclude that the current level of technology does not provide a method for achieving high accuracy of reading gauge readings with minimal labor.
Задачей данного изобретения является создание способа, позволяющего с высокой точностью считывать показания стрелочных приборов и исключить наличие дополнительных операций.The objective of the invention is to provide a method that allows with high accuracy to read the readings of gauges and to eliminate the presence of additional operations.
Техническим результатом изобретения является снижение трудозатрат при сохранении точности считывания, достигаемое за счет использования для определения считываемого показания прибора, значений расстояний между элементом шкалы, соответствующим нулевому значению, и элементами шкалы, между которыми расположена стрелка при отображении значения.The technical result of the invention is to reduce labor costs while maintaining read accuracy, achieved by using the instrument to determine readable readings, the distance between the scale element corresponding to the zero value, and the scale elements between which the arrow is located when displaying the value.
Для получения указанного технического результата в памяти электронно-вычислительного устройства создают модель прибора, с которого предполагается считывание показаний, при помощи устройства регистрации изображений получают изображение прибора в момент отображения показаний, затем на электронно-вычислительном устройстве производят фильтрацию полученного изображения, определяют положение прибора и при помощи созданной модели распознают положение элемента шкалы, соответствующего нулевому значению прибора, после этого распознают положение стрелки прибора и по значению расстояния между стрелкой прибора и элементом шкалы, соответствующим нулевому значению прибора, вычисляют значение, отображаемое прибором, согласно изобретению модель прибора создают в виде элементов шкалы и соответствующих им значений, с помощью созданной модели, после распознавания элемента шкалы, соответствующего нулевому значению прибора, производят распознавание элементов шкалы, между которыми располагается стрелка прибора в момент отображения показаний, а также соответствующих им значений, после этого определяют значения расстояний между элементом шкалы, соответствующим нулевому значению прибора, и элементами шкалы, соответствующими значениям, между которыми располагается стрелка прибора в момент отображения показаний, далее по полученным значениям и по значению расстояния между стрелкой прибора и элементом шкалы, соответствующим нулевому значению прибора, вычисляют значение, отображаемое прибором.To obtain the indicated technical result, a model of the device is created in the memory of the electronic computing device, from which it is supposed to read the readings, using the image recording device, an image of the device is obtained at the moment the readings are displayed, then the received image is filtered, the position of the device is determined and, when using the created model, they recognize the position of the scale element corresponding to the zero value of the device, then the position of the arrow of the device and the distance between the arrow of the device and the scale element corresponding to the zero value of the device, calculate the value displayed by the device, according to the invention, the model of the device is created in the form of scale elements and their corresponding values, using the created model, after recognizing the scale element corresponding to to the zero value of the device, the elements of the scale are recognized, between which the arrow of the device is located at the time the readings are displayed, as well as the corresponding values d, then determine the values of the distances between the scale element corresponding to the zero value of the device, and the scale elements corresponding to the values between which the arrow of the device is located at the time the readings are displayed, then from the obtained values and the distance between the arrow of the device and the scale element corresponding to zero value of the device, calculate the value displayed by the device.
Заявляемый способ содержит признаки, отличающие его от наиболее близких аналогов, что позволяет считать его соответствующим условию «новизна».The inventive method contains features that distinguish it from the closest analogues, which allows us to consider it appropriate to the condition of "novelty."
Новые признаки, которые содержит отличительная часть формулы изобретения, не выявлены в технических решениях аналогичного назначения. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».New features that contain a distinctive part of the claims are not identified in technical solutions for a similar purpose. On this basis, we can conclude that the claimed invention meets the condition of "inventive step".
На фиг. 1 показано устройство, реализующее способ.In FIG. 1 shows a device that implements the method.
На фиг. 2 показана модель прибора.In FIG. 2 shows a model of the device.
На фиг. 3 показано исходное изображение прибора.In FIG. 3 shows the original image of the device.
На фиг. 4 показано отфильтрованное изображение прибора.In FIG. 4 shows a filtered image of the device.
На фиг. 5 показана схема распознавания элементов прибора.In FIG. 5 shows a recognition circuit of the elements of the device.
На фиг. 6 показаны угловые расстояния между элементами прибора.In FIG. 6 shows the angular distances between the elements of the device.
Для осуществления способа автоматического считывания показаний стрелочного прибора 1 (фиг. 1) в памяти электронно-вычислительного устройства 2 создают модель этого прибора (фиг. 2). Модель прибора 1 создают в виде элементов 3 шкалы прибора 1 и соответствующих им значений 4 (фиг. 2), причем изображение и положение элементов 3 и значений 4 модели полностью соответствуют аналогичным элементам и значениям, изображенным на шкале прибора 1.To implement a method of automatically reading the readings of a pointer device 1 (Fig. 1), a model of this device is created in the memory of the electronic computing device 2 (Fig. 2). The model of the
Далее, при помощи микрометрической головки 5 воздействуют на прибор 1, в результате чего происходит изменение отображаемого прибором 1 значения. Затем получают текущее изображение прибора 1 (фиг. 3) с помощью устройства регистрации изображений, в качестве которого была использована web-камера 6. При этом web-камеру 6 (фиг. 1) располагают таким образом, чтобы внешняя граница прибора 1 располагалась на минимально возможном расстоянии от границы объектива web-камеры 6, а получаемое с ее помощью изображение прибора 1 было не меньше половины размера текущего изображения.Further, using a
После получения текущего изображения (фиг. 3) прибора 1 на электронно-вычислительном устройстве 2 производят фильтрацию этого изображения, которая заключается в делении яркости каждого пикселя этого изображения на значение яркости квадратной области с центром в этом пикселе. В результате проделанных операций получают отфильтрованное изображение (фиг. 4) прибора 1.After obtaining the current image (Fig. 3) of the
На отфильтрованном изображении (фиг. 4) определяют положение прибора 1, для этого определяют его внешнюю границу. В конкретном случае способ реализуется на приборе 1, которым является индикатор ИЧ-10, а его внешняя граница образует окружность, поэтому определение положения прибора 1 сводится к определению окружности, соответствующей внешней границе прибора 1. Для каждого возможного положения и размера этой окружности вычисляют среднее значение яркости пикселей отфильтрованного изображения, лежащих на этой окружности, путем деления суммы значений яркости этих пикселей на их количество. После определения всех возможных окружностей на отфильтрованном изображении преступают к определению положения прибора 1 и его внешней границы по окружности наибольшего диаметра. Обусловлено это тем, что текущее изображение было получено таким образом, что вероятность обнаружения на нем окружности, большей по диаметру, чем окружность, образуемая внешней границей прибора 1, практически отсутствует.On the filtered image (Fig. 4) determine the position of the
После определения положения прибора 1 и его внешней границы, которой является окружность 7 (фиг. 5), определяют положение элементов шкалы прибора 1, которое заключается в нахождении отрезков 8 с минимальным средним значением яркости и направленных от образующей к центру окружности 7. Затем определяют положение стрелки прибора 1 путем нахождения отрезка 9 с минимальным средним значением яркости и направленного от центра окружности 7 к ее образующей.After determining the position of the
Определив положение элементов шкалы и стрелки прибора 1, определяют значения, соответствующие найденным в виде отрезков 8 элементам шкалы. Для этого модель прибора 1 (фиг. 2) совмещают с изображением прибора 1 (фиг. 5), а именно элементы 3 (фиг. 2) шкалы прибора 1 с отрезками 8 (фиг. 5). Совместив указанные элементы, модель прибора 1 начинают поворачивать вокруг центра окружности 7 на величину углового расстояния, равную угловому расстоянию между элементами шкалы, до тех пор, пока значения 4 модели прибора 1 (фиг. 2) не совпадут со значениями на изображении прибора 1 (фиг. 5). По угловому положению модели прибора в момент совпадения значений определяют угловое положение элемента шкалы, соответствующего нулевому значению, а также угловое положение элементов шкалы, между которыми расположена стрелка прибора и соответствующие им значения.Having determined the position of the elements of the scale and the arrows of the
Далее, зная угловое положение элемента 10 шкалы, соответствующего нулевому значению (фиг. 6), угловое положение стрелки прибора 1 в виде отрезка 9 и угловые положения элементов 11, 12 шкалы, между которыми расположена стрелка прибора, вычисляют значения угловых расстояний:Further, knowing the angular position of the
- α1 между элементом шкалы, соответствующим нулевому значению, и элементом 11 шкалы прибора;- α 1 between the scale element corresponding to the zero value, and the
- α2 между элементом шкалы, соответствующим нулевому значению, и элементом 12 шкалы прибора;- α 2 between the element of the scale corresponding to the zero value, and the
- β между элементом шкалы, соответствующим нулевому значению, и стрелкой прибора в виде отрезка 9.- β between the element of the scale corresponding to the zero value, and the arrow of the device in the form of a segment 9.
После чего, используя вышеперечисленные значения и значения, соответствующие элементам 11, 12 шкалы прибора, вычисляют значение, считываемое с прибора, по формуле:Then, using the above values and values corresponding to the
где X - значение, соответствующее положению стрелки прибора, или значение, считываемое с прибора;where X is the value corresponding to the position of the arrow of the device, or the value read from the device;
X1, X2 - значения, соответствующие элементам 11, 12 шкалы прибора, между которыми расположена стрелка прибора в виде отрезка 9;X 1 , X 2 - values corresponding to the
α1 - угловое расстояние между элементом шкалы, соответствующим нулевому значению, и элементом 11 шкалы прибора;α 1 - the angular distance between the element of the scale corresponding to the zero value, and the
α2 - угловое расстояние между элементом шкалы, соответствующим нулевому значению, и элементом 12 шкалы прибора;α 2 - the angular distance between the scale element corresponding to the zero value, and the
β - угловое расстояние между элементом шкалы, соответствующим нулевому значению, и стрелкой прибора в виде отрезка 9.β is the angular distance between the element of the scale corresponding to the zero value and the arrow of the device in the form of a segment 9.
Данный способ был реализован (фиг. 1) на индикаторе 1 (индикатор часового типа ИЧ - 10) с использованием камеры 6 (Logitech С525) с разрешением 960×720 пикселей, микрометрической головки 5 и электронно-вычислительного устройства 2 (Pentium 4) с установленным на нем специальным программным обеспечением. В результате реализации способа была достигнута точность распознавания значения до 0,5 мкм при цене деления шкалы 10 мкм. Для расчета точности сравнивали значение, полученное при реализации способа, со значением, полученным с увеличенной фотографии индикатора с нанесенной на ней сеткой, которая разделяет деление шкалы на 20 одинаковых частей. В результате сравнения значения, полученные при реализации способа, и значения, вычисленные с помощью наложения сетки на увеличенную фотографию, было выявлено, что заявляемый способ позволяет распознавать значения менее 20-й части цены деления. Данный факт свидетельствует о том, что изобретение позволяет достигать высокой точности считывания показаний с приборов стрелочного типа и соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость».This method was implemented (Fig. 1) on indicator 1 (watch indicator ICh-10) using camera 6 (Logitech C525) with a resolution of 960 × 720 pixels,
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015130255/28A RU2604116C1 (en) | 2015-07-21 | 2015-07-21 | Method for automatic reading from pointer-deflecting instruments |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015130255/28A RU2604116C1 (en) | 2015-07-21 | 2015-07-21 | Method for automatic reading from pointer-deflecting instruments |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2604116C1 true RU2604116C1 (en) | 2016-12-10 |
Family
ID=57776744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015130255/28A RU2604116C1 (en) | 2015-07-21 | 2015-07-21 | Method for automatic reading from pointer-deflecting instruments |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2604116C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110378257A (en) * | 2019-07-04 | 2019-10-25 | 上海图菱新能源科技有限公司 | Artificial intelligence model full process automatization system |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU515036A1 (en) * | 1975-03-14 | 1976-05-25 | Предприятие П/Я Г-4725 | Device for automatic reading of dial gauges |
| JPS55134313A (en) * | 1979-04-06 | 1980-10-20 | Fuji Electric Co Ltd | Automatic inspection device for indicator |
| SU1624378A1 (en) * | 1988-07-05 | 1991-01-30 | Житомирский Филиал Киевского Политехнического Института Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Method for automatic data readout from scales of pointer instruments |
| SU1753432A1 (en) * | 1989-12-04 | 1992-08-07 | Житомирское производственное объединение "Электроизмеритель" | Method for calibration of pointer instrument and device |
| RU2035746C1 (en) * | 1991-12-02 | 1995-05-20 | Ульяновский политехнический институт | Method for automatic reading of pointed instrument scales during their verification |
| RU2404440C1 (en) * | 2009-08-03 | 2010-11-20 | Юрий Григорьевич Свинолупов | Method of automatic checking of pointer-type instruments and device for its implementation |
-
2015
- 2015-07-21 RU RU2015130255/28A patent/RU2604116C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU515036A1 (en) * | 1975-03-14 | 1976-05-25 | Предприятие П/Я Г-4725 | Device for automatic reading of dial gauges |
| JPS55134313A (en) * | 1979-04-06 | 1980-10-20 | Fuji Electric Co Ltd | Automatic inspection device for indicator |
| SU1624378A1 (en) * | 1988-07-05 | 1991-01-30 | Житомирский Филиал Киевского Политехнического Института Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Method for automatic data readout from scales of pointer instruments |
| SU1753432A1 (en) * | 1989-12-04 | 1992-08-07 | Житомирское производственное объединение "Электроизмеритель" | Method for calibration of pointer instrument and device |
| RU2035746C1 (en) * | 1991-12-02 | 1995-05-20 | Ульяновский политехнический институт | Method for automatic reading of pointed instrument scales during their verification |
| RU2404440C1 (en) * | 2009-08-03 | 2010-11-20 | Юрий Григорьевич Свинолупов | Method of automatic checking of pointer-type instruments and device for its implementation |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Д.Б. ВОЛЕГОВ и Д.В. ЮРИН "Считывание показаний стрелочного прибора при помощи web-камеры" // Тезисы 18-ой международной конференции по компьютерной графике и ее приложениям GraphiCon'2008 Москва, 2008 стр. 242-247. А.В. ОВСЯННИКОВ "Система автоматического контроля и управления на основе распознавания показаний на средствах визуализации аналоговых приборов" Минск:БГТУ, 2008, стр. 56 - 63. Е.В. ГОЛОВЕНКОВ и С.В. ДЕГТЯРЕВ "Метод распознавания показаний стрелочных приборов" Известия ВУЗОВ: Приборостроение, 2012, т. 55. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110378257A (en) * | 2019-07-04 | 2019-10-25 | 上海图菱新能源科技有限公司 | Artificial intelligence model full process automatization system |
| CN110378257B (en) * | 2019-07-04 | 2023-12-19 | 山东巧思智能科技有限公司 | Artificial intelligent model whole process automation system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110245654B (en) | Pointer reading identification method and device, computer device and readable storage medium | |
| CN110659636B (en) | Pointer instrument reading identification method based on deep learning | |
| Chi et al. | Machine vision based automatic detection method of indicating values of a pointer gauge | |
| CN104657711B (en) | A kind of readings of pointer type meters automatic identifying method of robust | |
| JP4020377B2 (en) | Analog meter automatic reading method and automatic reading device | |
| CN111368906B (en) | Pointer type oil level meter reading identification method based on deep learning | |
| CN106845514B (en) | Deep learning-based reading judgment method and device for pointer type dial plate | |
| CN104484857A (en) | Instrument data reading method and system | |
| CN110852954B (en) | Image inclination correction method and system for pointer instrument | |
| WO2019208036A1 (en) | Reading system, reading method, program, and storage medium | |
| Yang et al. | An image-based intelligent system for pointer instrument reading | |
| TW201504598A (en) | Method for self-calibrating a rotary encoder | |
| JP7282962B2 (en) | Device for reading measured values of analog measuring tools | |
| JP7282960B2 (en) | Device for reading measured values of analog measuring tools | |
| CN113269193A (en) | Pointer type meter reading method, device and storage medium | |
| CN109211268A (en) | A kind of gauge pointer calibration method, device and computer readable storage medium | |
| CN107563368A (en) | The High Precision Automatic reading plotter and method of double hand of dial formula instrument | |
| CN109712157A (en) | A kind of gravitational field method accelerometer calibration method based on monocular vision | |
| RU2604116C1 (en) | Method for automatic reading from pointer-deflecting instruments | |
| CN114047358A (en) | Monocular vision-based line angle vibration calibration method | |
| CN114693705B (en) | Pointer instrument measured value reading method, device and system | |
| CN107945228B (en) | Method for extracting height of oil tank based on single satellite image | |
| CN112464986B (en) | Reading method and device for pointer type disc instrument | |
| CN114972714A (en) | Dial reading method, device, system and computer readable storage medium | |
| CN108460331B (en) | Robust pointer instrument reading automatic identification device and identification method thereof |