基于目标点特征捕捉及跟踪的继电器接点超程测量方法技术

本发明专利技术涉及一种基于目标点特征捕捉及跟踪的继电器接点超程测量方法，包括如下步骤：通过预实验获得像素距离和实际距离的归一化转换公式；通过高速图像采集器对被测继电器吸合及释放的过程进行拍摄，获取一序列的初始图像；对初始图像进行图像处理，识别出动静触点的区域；在动静触点的区域内，根据识别跟踪结果得到动静触点的位置坐标随时间变化的图像和数据；根据像素距离和实际距离的归一化转换公式，对动静触点的位置坐标进行处理，获得继电器接点超程的测量结果。本发明专利技术能够实现对整个运动过程中的动静接点准确跟踪，通过对跟踪得到的参数的处理最终得到接点超程的数值，填补了该参数测量方法上的空缺。补了该参数测量方法上的空缺。补了该参数测量方法上的空缺。

【技术实现步骤摘要】
基于目标点特征捕捉及跟踪的继电器接点超程测量方法


[0001]本专利技术涉及一种继电器机械参数的测试方法，尤其涉及一种基于目标点特征捕捉及跟踪的继电器接点超程测量方法。

技术介绍

[0002]目前我国工业种类丰富繁多，继电器的在各类工业领域的应用十分灵活广泛，针对不同应用领域开发和制造的继电器的类型和型号不可枚举，继电器在运行工作过程中各类参数是随时间而不断变化的，例如机械参数、电气参数、时间参数等，而且继电器各类性能参数的变化都可能对其寿命退化和功能失效产生重要影响。
[0003]目前对机械参数的测量方法基本上都是人工测量的方法，但人工测量法对于动态参数的测量是有局限性的。例如继电器的接点超程参数，目前现有的人工测量法是无法实现对该参数的准确测量的，因此需要利用机器视觉技术来对这类动态参数进行准确、高效的测量。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于目标点特征捕捉及跟踪的继电器接点超程测量方法，能够实现对整个运动过程中的动静接点准确跟踪，通过对跟踪得到的参数的处理最终得到接点超程的数值，填补了该参数测量方法上的空缺。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案予以实现：
[0006]一种基于目标点特征捕捉及跟踪的继电器接点超程测量方法，包括如下步骤：S1.通过预实验获得像素距离和实际距离的归一化转换公式；S2.通过高速图像采集器对被测继电器吸合及释放的过程进行拍摄，获取一序列的初始图像；S3.对所述初始图像进行图像处理，识别出动静触点的区域；S4.在所述动静触点的区域内，根据识别跟踪结果得到动静触点的位置坐标随时间变化的图像和数据；S5.根据所述像素距离和实际距离的归一化转换公式，对动静触点的位置坐标进行处理，获得继电器接点超程的测量结果。
[0007]根据上述技术方案，优选地，步骤S1包括：预实验中选取10mm的标志物置于拍摄位置；在高速图像采集器的前侧安装微距镜头，使所述微距镜头、高速图像采集器和标志物在同一水平面；开启照明光源，调整所述微距镜头的参数使被拍摄的标志物清晰成像；对预实验中拍摄得到的图像数据进行处理，得到像素距离与实际距离的转换公式：
[0008]根据上述技术方案，优选地，步骤S2包括：将所述被测继电器安置于所述拍摄位置；开启照明光源，调整所述微距镜头和高速图像采集器使动静触点受光且能够清晰成像；开启所述被测继电器，通过所述高速图像采集器获取被测继电器一个动作周期的初始图像并保存。
[0009]根据上述技术方案，优选地，步骤S3包括：所述图像处理包括图像预处理和模板匹配；选取动静触点的区域作为模板匹配的初始模板，并设置相似度；在所述初始图像中，从第一帧图像中找寻与初始模板相似度最高的目标模板，作为识别目标直至最后一帧。
[0010]根据上述技术方案，优选地，步骤S5中，继电器吸合时的接点超程＝得电稳定状态时上触点的位置坐标—未得电稳定状态时上触点位置坐标，继电器释放时的接点超程＝得电稳定状态时下触点的位置坐标—未得电稳定状态时下触点位置坐标。
[0011]本专利技术的有益效果是：
[0012]第一，本专利技术应用图像处理技术，能够快速处理图像，得到精确的数据，非接触式测量的方式能够减小人工工具与继电器在测量过程中的接触而产生的不良影响，排除了人为主观性的影响，测量结果准确，波动性小；第二，本专利技术能够实现对整个运动过程中的动静接点准确跟踪，通过对跟踪得到的参数的处理最终得到接点超程的数值，填补了该参数测量方法上的空缺；第三，本专利技术通过预实验获得像素距离与实际距离的转换公式，在实际对继电器拍摄时并不再需要在继电器上粘贴标志物，不需要对每帧中的标志物进行处理，大大节省了处理速度。
附图说明
[0013]图1为本专利技术吸合过程中，触头组位置示意图。
[0014]图2为本专利技术释放过程中，触头组位置示意图。
[0015]图3为本专利技术中预实验时使用是标志物。
[0016]图4为跟踪的整个过程中动触头和两个静触头的位置随时间的变化曲线。
具体实施方式
[0017]为了使本
的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本专利技术作进一步的详细说明。基于专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于专利技术保护的范围。
[0018]在专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对专利技术的限制。
[0019]如图所示，本专利技术包括如下步骤：S1.通过预实验获得像素距离和实际距离的归一化转换公式；S2.通过高速图像采集器对被测继电器吸合及释放的过程进行拍摄，获取一序列的初始图像；S3.对所述初始图像进行图像处理，识别出动静触点的区域；S4.在所述动静触点的区域内，根据识别跟踪结果得到动静触点的位置坐标随时间变化的图像和数据；S5.根据所述像素距离和实际距离的归一化转换公式，对动静触点的位置坐标进行处理，获得继电器接点超程的测量结果。本专利技术对继电器一个动作周期进行拍摄，利用基于目标点特征捕捉及跟踪技术识别继电器动静接点，得到动静接点位置坐标，利用预实验得到的像素距离与实际距离的转换公式，通过计算来得到继电器接点超程的结果。
[0020]根据上述实施例，优选地，步骤S1包括：
[0021]S11.预实验中选取10mm的标志物置于拍摄位置，其中标记物为上下两个十字标，
上下两个标记物中心点之间的距离为10
㎜
，为后续的像素与实际距离的转换提供标准；
[0022]S12.在高速图像采集器的前侧安装微距镜头，使所述微距镜头、高速图像采集器和标志物在同一水平面；
[0023]S13.开启照明光源，调整所述微距镜头的参数使被拍摄的标志物清晰成像；
[0024]S14.对预实验中拍摄得到的图像数据进行处理，得到像素距离与实际距离的转换公式：利用此公式即可得到模板匹配后的动静触点在图像中代表的实际距离的位置数据，并能绘制实际位置坐标随时间变化的规律。
[0025]根据上述实施例，优选地，步骤S2包括：
[0026]S21.将所述被测继电器安置于所述拍摄位置；
[0027]S22.开启照明光源，调整所述微距镜头和高速图像采集器使动静触点受光且能够清晰成像，并能与触头组的黑色背景形成强烈的对比，方便后续图像处理；
[0028]S23.开启所述被测继电器，通过所述高速图像采集器获取被测继电器一个动作周期的初始图像并保存，具体地，开启继电器实验底座装置所连接的电源，调整时间继电器使得一个动作周期为3s，高速图像采集器设置1500帧/秒的拍摄频率，在高速图像采集器开始拍摄后后给出继电器动作信号，对继电器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于目标点特征捕捉及跟踪的继电器接点超程测量方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.通过预实验获得像素距离和实际距离的归一化转换公式；S2.通过高速图像采集器对被测继电器吸合及释放的过程进行拍摄，获取一序列的初始图像；S3.对所述初始图像进行图像处理，识别出动静触点的区域；S4.在所述动静触点的区域内，根据识别跟踪结果得到动静触点的位置坐标随时间变化的图像和数据；S5.根据所述像素距离和实际距离的归一化转换公式，对动静触点的位置坐标进行处理，获得继电器接点超程的测量结果。2.根据权利要求1所述一种基于目标点特征捕捉及跟踪的继电器接点超程测量方法，其特征在于，步骤S1包括：预实验中选取10mm的标志物置于拍摄位置；在高速图像采集器的前侧安装微距镜头，使所述微距镜头、高速图像采集器和标志物在同一水平面；开启照明光源，调整所述微距镜头的参数使被拍摄的标志物清晰成像；对预实验中拍摄得到的图像数据进行处理，得到像素距离与实际距离的转换公式：3.根据权利要求2所述一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文华，徐诚，赵正元，潘如政，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：