本实用新型专利技术涉及一种汽车仪表指针指示值的自动识别装置，该装置至少包括控制器和CCD摄像机，所述CCD摄像机内设置有CCD图像传感器，所述控制器与待测仪表之间通过CAN总线通讯工具连接，所述CCD图像传感器与控制器之间电连接，在CCD摄像机的镜头正对面设有待测仪表安装位，所述CCD摄像机和待测仪表之间刚性连接，并且CCD摄像机的镜头对准待测仪表的表头，使得镜头与待测仪表的表头之间的相对位置在非人为操作的情况下处于固定状态。整个装置的结构简单，成本低，识别精度高且性能稳定可靠；将待测仪表固定安装于待测仪表安装位，开机后本装置可自动对指针式汽车仪表的指针指示值进行数字化识别测试，操作简便快捷。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种汽车仪表的自动化测试装置，具体地说，是涉及一种能够自动识别汽车仪表指针指示值的自动识别装置。
技术介绍
常用的汽车仪表类型为指针式仪表，一般由车速表、转速表、水温表和燃油表四个表盘组成。近年来汽车中的仪表功能有越来越多的趋势，而客户对仪表功能测试的要求也越来越高，人工测试的压力也越来越大，加上人工测试的不确定性以及随机性导致要彻底验证一款仪表的功能，需要大量的人力以及时间来保证测试的准确性。因此自动化测试显得尤为重要，其中指针识别技术又是自动化测试的关键技术。目前常用的汽车仪表指针识别技术有以下几种：（1）位图比对技术：将需要测试的几个测试点（如车速表的0Km/h、10Km/h、20Km/h、30Km/h、40Km/h……）保存为位图格式存放在图库中，利用外部设备让车速表指到对应位置，利用传感器采集到表头的显示位图与图库中的标准位图进行比对，利用查询比较法获得车速的实际指示值。（2）指针角度计算技术：利用图像采集传感器采集表头图像，利用图像处理技术将指针从图像中提取出来，取指针上的一些点组成一条线段，计算出这段线段的角度，根据角度换算出指针指示的实际值。（3）在（2）的基础上采用外部设备首先确定指针的圆心，作为线段的起始点，再在线段上的合适位置找到另一点采用两点发确定指针的角度，将角度换算成对应的指示值。以上三种方式都存在一些弊端，（1）中的指针信息以位图形式存储大量耗费存储空间，且查询法耗费时间，不利于测试；（2）中方法对180°以内的表盘没有问题，但表盘指针超过180°就会存在不同指示值的角度重叠问题；（3）虽然解决了角度重叠的问题，但找准圆心需要精密的设备以及合适的角度，一旦出现传感器角度和位置发生变化，需耗费大量时间去调整。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能够自动识别汽车仪表指针指示值的自动识别装置，该装置结构简单，操作方便，可避免使用精密的外部设备，成本低，识别灵敏度及精度高，性能稳定可靠。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为，一种汽车仪表指针指示值的自动识别装置，该装置至少包括控制器和CCD摄像机，所述CCD摄像机内设置有CCD图像传感器，所述控制器与待测仪表之间通过CAN总线通讯工具连接，所述CCD图像传感器与控制器之间电连接，在CCD摄像机的镜头正对面设有待测仪表安装位，所述CCD摄像机和待测仪表之间刚性连接，并且CCD摄像机的镜头对准待测仪表的表头，使得镜头与待测仪表的表头之间的相对位置在非人为操作的情况下处于固定状态。作为本技术的一种改进， 所述控制器上还连接有触摸显示屏，触摸显示屏作为人机接口使用，通过触摸显示屏可设置整个装置的测试参数，并且测试的状态以及数据等可通过触摸显示屏直观地呈现在用户面前。作为本技术的一种改进，所述控制器上设有用于识别待测仪表与图像传感器间相对位置是否发生移动的位置复位按钮，当手动按下位置复位按钮时，控制器内的移动标志位被设置为数值“1”，当控制器的控制指令执行完找指针的旋转中心（即新圆心）操作后将按钮弹起，控制器内的移动标志位被设置为数值“0”。作为本技术的一种改进， 所述控制器和CCD摄像机之间通过导线或蓝牙或无线网络相连。作为本技术的一种改进，所述控制器采用DSP芯片实现。相对于现有技术，本技术的结构简单可靠，使用方便，成本低，劳动强度低，将待测仪表固定安装于待测仪表安装位，开机后本装置可自动对指针式汽车仪表的指针指示值进行数字化识别测试，无需精密的外部设备，误判率低且性能稳定可靠；控制器通过检测位置复位按钮的状态对CCD摄像机镜头与待测仪表表头之间的相对位置进行自动识别，识别精度高，操作简单快捷。附图说明图1为本技术的系统结构框图。图2为采用本装置进行车速表指针指示值自动识别的测试流程图。具体实施方式为了加深对本技术的理解和认识，下面结合附图对本技术作进一步描述和介绍。如图1所示，一种汽车仪表指针指示值的自动识别装置，包括控制器、CCD摄像机和触摸显示屏。所述控制器采用DSP芯片实现，所述CCD摄像机内设置有CCD图像传感器，所述控制器与待测仪表之间通过CAN总线通讯工具（如SPY3、CANoe等）连接，所述控制器和CCD摄像机之间通过导线相连。在CCD摄像机的镜头正对面设有待测仪表安装位，所述CCD摄像机和待测仪表之间刚性连接，并且CCD摄像机的镜头对准待测仪表的表头，使得镜头与待测仪表的表头之间的相对位置在非人为操作的情况下处于固定状态。所述控制器上设有用于识别待测仪表与图像传感器间相对位置是否发生移动的位置复位按钮，当手动按下位置复位按钮时，控制器内的移动标志位被设置为数值“1”，当位置复位按钮自动弹起时，控制器内的移动标志位被设置为数值“0”。所述触摸显示屏作为人机接口使用，通过触摸显示屏可设置整个装置的测试参数，并且测试的状态以及数据等可通过触摸显示屏直观地呈现在用户面前。 如图2所示，采用上述的自动识别装置对车速表进行自动测试的测试操作步骤如下：（1）固定车速表：将车速表与CCD摄像机之间进行刚性连接让摄像机镜头对准车速表的表头，按下位置复位按钮手动将控制器中的移动标志位设置为数值“1”。（2）初始图像获取：将控制器与车速表采用CAN总线通讯工具进行通信连接，上电开机通过触摸显示屏设置测试参数，控制器完成初始化后自动设置车速表的指针转角为初始角度0（即表盘上的零标度位置），CCD图像传感器采集第一帧图像并送入控制器；再次自动设置车速表的指针转角为相对于初始角度的90°角，此处采用直角方式使计算出指针的旋转中心位置的方程式更为简单高效，CCD图像传感器采集第二帧图像并送入控制器。（3）初始图像预处理：控制器采集到的第一帧和第二帧图像均为无损BMP格式的彩色源图像，对源图像进行图像灰度和二值化处理后转换成只有黑色和白色的第一幅黑白BMP图像和第二幅黑白BMP图像，在黑白BMP图像中，指针为白色，表盘及表盘上的标度信息为黑色。（4）确定指针的旋转中心：控制器设置两个半径均不超过指针长度的同心圆对第一幅黑白BMP图像进行切割使得图像中的指针与两个同心圆产生两个交点，并得到第一条直线，再次使用同心圆对第二幅黑白BMP图像进行切割并得到第二条直线，根据第一条和第二条直线可得出两条直线方程，利用直线方程计算出交点，即得指针的旋转中心。（5）确定测试基准线：控制器将指针的旋转中心作为已知圆心以及将指针的长度作为半径组成新的圆对第一幅黑白BMP图像进行切割，图像中的指针与该圆产生一个交点，将该交点与已知圆心连接形成一条射线，以此射线作为测试的基准线。（6）控制器进入正式测试模式：控制器先向移动标志位发送数值“0”，将位置复位按钮弹起，然后自动设置车速表的指针为实际测试值，CCD图像传感器采集图像，在对图像经过图像灰度及二值化处理得到黑白BMP图像，利用霍夫（Hough）变换在黑白BMP图像中提取出指针线段，根据指针线段与上述圆产生的交点与已知圆心构成测试射线。（7）将从基准射线起始顺时针旋转到测试射线结束所形成的夹角记为指针的偏转角度，根据指针的偏转角度与指针的指示值的数值对应关系式Y=A*θ（其中，Y为指针的实际指示值，A为比例系数，θ为指针的偏转角度）计算出本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种汽车仪表指针指示值的自动识别装置，其特征在于：该装置至少包括控制器和CCD摄像机，所述CCD摄像机内设置有CCD图像传感器，所述控制器与待测仪表之间通过CAN总线通讯工具连接，所述CCD图像传感器与控制器之间电连接，在CCD摄像机的镜头正对面设有待测仪表安装位，所述CCD摄像机和待测仪表之间刚性连接，并且CCD摄像机的镜头对准待测仪表的表头。
【技术特征摘要】
1.一种汽车仪表指针指示值的自动识别装置，其特征在于：该装置至少包括控制器和CCD摄像机，所述CCD摄像机内设置有CCD图像传感器，所述控制器与待测仪表之间通过CAN总线通讯工具连接，所述CCD图像传感器与控制器之间电连接，在CCD摄像机的镜头正对面设有待测仪表安装位，所述CCD摄像机和待测仪表之间刚性连接，并且CCD摄像机的镜头对准待测仪表的表头。2.如权利要求1所述的一种汽车仪表指针指示值的自动识别装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶晓昶，牛凯，
申请(专利权)人：延锋伟世通电子科技南京有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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