一种基于机器视觉的汽车仪表盘检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于机器视觉的汽车仪表盘检测系统，该系统包括：上位机，电控单元，1‑3号可见光相机，仪表盘检测装置，IO模块，CAN总线，仪表盘检测软件。上位机通过IO模块发送控制指令到电控单元并控制可见光相机开机，电控单元处理数据后通过MCU模块控制仪表盘各部分显示相应状态。可见光相机通过IO模块与仪表盘实现计数同步，保证仪表盘显示状态发生变化的同时相应位置可见光相机进行抓拍，并将拍摄图片转化成数字信号传送给仪表盘检测软件，软件对图片进行处理后与数据库中相关指令进行比对。最终将是否合格的信号传给报警器，不合格则报警。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的汽车仪表盘检测系统
本技术涉及机器视觉
，特别涉及一种基于机器视觉的汽车仪表盘检测系统。
技术介绍
自上世纪末汽车诞生至今已有一百多年的历史。作为汽车重要零部件之一，汽车仪表盘技术取得了极大的发展。可靠的仪表盘能够快速准确地显示车辆信息，使得驾驶员能够实时了解车辆的工作状态，对于车辆驾驶的安全有着极其重要的意义。随着电子技术的发展，汽车仪表盘已不仅限于显示车速，转速等基础性功能，越来越复杂的功能以及更高的精度和灵敏度给仪表盘检测带来了更高的要求。传统的汽车仪表盘测试采用人工检测对仪表盘显示状态正确与否进行测试，但人工检测受到诸多客观因素的影响，存在检测效率低下，检测员易疲劳等问题，难以满足工业仪表检测对效率与精度的需求。随着机器视觉及图像处理技术的不断发展，以及自动化测试在工业生产中的不断普及，机器视觉智能读数成为了发展的方向。机器视觉通过感光元件感知光信号，不影响仪表的正常工作，与机器硬件软件配合可以持续稳定运行，不会因长时间工作而出现错误率较高的问题。申请号为CN201610629777.3的专利提出了一种非接触式汽车仪表盘测试系统及方法，采用摄像头采集图像，通过计算机发送指令并进行测试。该专利解决了人工造成的误判和效率低下问题，但缺点在于并未给出具体的检测装置设计方案；申请号为CN201920370593.9提供了一种汽车仪表盘检测装置，结构合理，但该装置缺点在于并未采用电力驱动，需要检测人员手工进行操作且检测内容较少；申请号为CN201610021890.3公开了一种汽车仪表盘检测台，该检测台采用电力驱动工装架使汽车仪表盘做360°旋转，同时用机械手带动相机运动对仪表盘各个部分及角度进行检测。该专利优点在于采用电力驱动操作简单，可对仪表盘各部分进行检测；但其缺点在于仪表盘与相机均需位移，设计太过复杂，不能同时对仪表盘各部分进行并行检测；为改进上述问题，本专利研究设计了一种基于机器视觉的汽车仪表盘自动检测系统。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是提供一种基于机器视觉的汽车仪表盘检测系统，用于解决汽车仪表盘人工检测效率低下的问题。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于机器视觉的汽车仪表盘检测系统，包括，相机固定检测装置，所述相机固定检测装置包括工作台和设置在工作台上的焦距调整模组、滑轨、水平移转平台、镜头支架和用于放置待测仪表盘的仪表盘滑台冶具，所述镜头支架固定在水平移转平台上，所述水平移转平台固定在焦距调整模组上，可由焦距调整模组控制水平移转平台上下移动，用以调节相机与待测仪表盘的距离；所述滑轨设置在工作台上，还包括设置在滑轨上的仪表盘滑台冶具；检测相机，固定在镜头支架上，所述检测相机的镜头向下且与待测仪表盘保持垂直，所述检测相机可针对待测仪表盘相关状态变化做到同步拍摄；上位机，用于发送控制指令待测仪表盘显示状态，控制检测相机对仪表盘进行图像采集和处理，还包括与上位机连接的报警器，用于接收上位机发出的是否合格的信号；IO模块，所述上位机，待检测仪表盘和检测相机通过IO模块链接，实现状态信号在上位机与待检测仪表盘、之间的交互，控制相机拍摄仪表盘状态变化，并将图像传送至检测软件，实现系统的联通。进一步的是：所述仪表盘滑台冶具包括滑块、冶具底板、定位台阶和两个拉动把手，所述冶具底板通过滑块设置在滑轨上并可通过滑块在滑轨上位移，所述两个拉动把手左右分布在冶具底板上，所述冶具底板上还分布有4个用于固定仪表盘定位台阶。进一步的是：所述焦距调整模组包括第一焦距调整模组和第二焦距调整模组，所述第一焦距调整模组和第二焦距调整模组分别位于仪表盘滑台冶具两侧，所述水平移转平台包括第一水平移转平台和第二水平移转平台，所述检测相机包括第一检测相机、第二检测相机和第三检测相机，所述第一检测相机和第二检测相机设置在第一水平移转平台上，所述第三检测相机设置在第二水平移转平台上。进一步的是：所述第一焦距调整模组和第二焦距调整模组包括移转平台支架和驱动移转平台支架做升降运动的直线模组，所述直线模组底部设置有用作驱动源的驱动电机，还包括设置在直线模组侧面用于检测移转平台支架位置的传感器。进一步的是：所述移转平台包括X向电机、X向滑台、Y向滑台、支架固定孔、平台导轨、Y向电机和信号接口，所述信号接口设置在X向电机和Y向电机电机一侧，用于接收信号指令控制X向电机和Y向电机电机运转，所述X向电机和Y向电机通过平台导轨与X向滑台和Y向滑台向连，分别驱动X向滑台和Y向滑台在平台导轨上沿X,Y向位移，所述Y向滑台位于X向滑台顶部位置，所述Y向滑台上设置有所述镜头支架。本技术还公开了一种基于机器视觉的汽车仪表盘检测方法，包括：第一步：建立数据库，所述数据库内包括仪表盘内待检测特征的合格信息；第二步：上位机以设定频率控制待测仪表盘显示相应的信息，并控制检测相机到达目标区域；第三步：待测仪表盘工作的同时上位机控制相机以设定的频率和次数抓拍仪表盘图像，包括仪表指针图像、指示图标图像和TFT液晶显示屏图像，并将图像反馈给仪表盘检测模块，相机进入等待状态；第四步：仪表盘检测模块对图片进行预处理、图像特征提取及图像识别，所述图像预处理包括图像增强、图像分割、灰度化处理和二值化处理；第五步：仪表盘检测模块将预处理后的信息与数据库内的合格信息进行比对，并将结果进行保存并回传报警器，若不合格则报警。进一步的是：上述步骤四中，当对仪表指针图像进行处理时；第一，在确定仪表指针读数时采用Hough变换提取仪表指针直线，接着采用图像分割法提取指针两侧矩形区域，然后采用支持向量机算法识别指针两侧数字，根据指针到两侧示数的刻度距离判断指针读数；第二，在进行指示灯亮灭情况判断时，在预处理采集到的指示灯图片时，需要先对提取的彩色图片进行灰度化处理，得到灰度图后，为分割目标与背景，需进一步进行二值化处理。通过Otsu算法设定阈值将像素点分为两部分，由于检测环境在黑暗中进行，当指示灯点亮时亮度较高，可以快速准确地检测出指示灯的亮灭，根据仪表指示灯交替亮灭的时间间隔可以推算出指示灯的闪烁频率。进一步的是：上述步骤四中，当对指示图标图像进行处理时，对于静止图标，采用Hu不变矩方法提取指示灯特征识别，对于浮动图标，采用YOLOV3算法训练神经网络进行识别，通过通过Otsu算法设定阈值将像素点分为两部分来检测指示灯的亮灭。进一步的是：上述步骤四中，当对TFT液晶显示屏图像进行处理时，采用OCR技术识别显示屏上的文字和字符。本技术的有益效果是：1、设计了基于三相机的仪表盘图像采集系统，三部检测相机同时对仪表盘各个部分进行清晰准确拍摄，减少了后期进行图像分割对拍摄质量的影响，提高了拍摄效率和精度；2、三部检测相机均可通过电力驱动实现竖直水平方向的位移，可以使检测相机快速准确地到达指定拍摄位置，同时待检测仪表盘可通过滑轨和滑块进行位移，极大地提高了整套系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的汽车仪表盘检测系统，其特征在于：包括，/n相机固定检测装置，所述相机固定检测装置包括工作台(2)和设置在工作台(2)上的焦距调整模组、滑轨(10)、水平移转平台、镜头支架(5)和用于放置待测仪表盘(1)的仪表盘滑台冶具(9)，所述镜头支架(5)固定在水平移转平台上，所述水平移转平台固定在焦距调整模组上，可由焦距调整模组控制水平移转平台上下移动，用以调节相机与待测仪表盘(1)的距离；所述滑轨(10)设置在工作台(2)上，还包括设置在滑轨(10)上的仪表盘滑台冶具(9)；/n检测相机(4)，固定在镜头支架(5)上，所述检测相机(4)的镜头向下且与待测仪表盘(1)保持垂直，所述检测相机(4)可针对待测仪表盘(1)相关状态变化做到同步拍摄；/n上位机，用于发送控制指令待测仪表盘(1)显示状态，控制检测相机(4)对仪表盘进行图像采集和处理，还包括与上位机连接的报警器，用于接收上位机发出的是否合格的信号；/nIO模块，所述上位机，待检测仪表盘和检测相机(4)通过IO模块链接，实现状态信号在上位机与待检测仪表盘、之间的交互，控制相机拍摄仪表盘状态变化，并将图像传送至检测软件，实现系统的联通。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的汽车仪表盘检测系统，其特征在于：包括，
相机固定检测装置，所述相机固定检测装置包括工作台(2)和设置在工作台(2)上的焦距调整模组、滑轨(10)、水平移转平台、镜头支架(5)和用于放置待测仪表盘(1)的仪表盘滑台冶具(9)，所述镜头支架(5)固定在水平移转平台上，所述水平移转平台固定在焦距调整模组上，可由焦距调整模组控制水平移转平台上下移动，用以调节相机与待测仪表盘(1)的距离；所述滑轨(10)设置在工作台(2)上，还包括设置在滑轨(10)上的仪表盘滑台冶具(9)；
检测相机(4)，固定在镜头支架(5)上，所述检测相机(4)的镜头向下且与待测仪表盘(1)保持垂直，所述检测相机(4)可针对待测仪表盘(1)相关状态变化做到同步拍摄；
上位机，用于发送控制指令待测仪表盘(1)显示状态，控制检测相机(4)对仪表盘进行图像采集和处理，还包括与上位机连接的报警器，用于接收上位机发出的是否合格的信号；
IO模块，所述上位机，待检测仪表盘和检测相机(4)通过IO模块链接，实现状态信号在上位机与待检测仪表盘、之间的交互，控制相机拍摄仪表盘状态变化，并将图像传送至检测软件，实现系统的联通。


2.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的汽车仪表盘检测系统，其特征在于：所述仪表盘滑台冶具(9)包括滑块(41)、冶具底板(42)、定位台阶(43)和两个拉动把手(44)，所述冶具底板(42)通过滑块(41)设置在滑轨(10)上并可通过滑块(41)在滑轨(10)上位移，所述两个拉动把手(44)左右分布在冶具底板(42)上，所述冶具底板(42)上还分布有4个用于固定仪表盘定位台阶(43)。


3.如权利要求1所述的一种基于机器...

【专利技术属性】
技术研发人员：石颉，杨健，池越，周亚同，胡凯，
申请(专利权)人：苏州鑫睿益荣信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32