压力表的智能检定方法及压力表智能检定装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种压力表的智能检定方法及压力表智能检定装置。压力表的智能检定方法包括以下步骤：S1，检定装置拍摄待测压力表图像；依据图像在一分类图像库中识别，确定待测压力表的类型；S2，依据待测压力表的类型调用一对应检定表格，依据检定表格上N个检定点调整压力控制器稳定输出一压力值P

【技术实现步骤摘要】
压力表的智能检定方法及压力表智能检定装置


[0001]本专利技术涉及一种压力表的智能检定方法及压力表智能检定装置。

技术介绍

[0002]指针式压力表作为最常用的压力计量仪表，具有广泛的检定需求，但检定过程还以人工操作为主。针对此类仪表人工检定效率低、错误率高的问题，市场上出现了基于压力自动控制和机器视觉识别技术的系统。
[0003]如图1所示，现有的基于压力自动控制和机器视觉识别技术的系统的检定过程为：将工业摄像头1固定在固定装置2上，通过工业摄像头1针对固定在压力源与固定装置3 上的被测压力表4拍照后，由USB接口传输给计算机与图像处理模块5进行处理。应用图像识别程序自动识别仪表的读数，通过后台软件完成检定数据的自动处理和检定流程的全面控制。
[0004]参见图2所示，现有的基于压力自动控制和机器视觉识别技术的系统的视觉算法原理为：通过Hough变换来实现指针的直线拟合，得到指针所处在的位置，再提取出来每一个刻度所在位置角度，然后提取出零刻度和指针刻度之间的角度θ，然后指针读数P计算如下：
[0005][0006]式中:M为压力表的最大量程；D为离指针最近的上一刻度线所表示的压力值。
[0007]现有的基于压力自动控制和机器视觉识别技术的系统存在下述缺陷：
[0008]1.检定表类型有许多种不同的量程，而现有检测系统并不能识别多种量程的检定表，使用具有局限；
[0009]2.JJG(铁道)193
‑
207机车车辆专用压力表检定规程中规定，在检测该类压力表时需要模拟人工敲击表壳的动作。而目前的检定过程中缺乏模拟人工敲击表壳动作，无法确认压力表的内部结构是否有间隙，检测结果并不准确。

技术实现思路

[0010]本申请提出一种压力表的智能检定方法，其目的在于克服现有基于压力自动控制和机器视觉识别技术的系统无法同时适用于多种量程压力表以及检测结果不够准确的问题。
[0011]为达到上述技术目的，本申请采用下述技术方案：
[0012]压力表的智能检定方法，包括以下步骤：S1，检定装置拍摄待测压力表图像；依据所述图像在一分类图像库中识别，确定所述待测压力表的类型；S2，依据所述待测压力表的类型调用一对应检定表格，依据检定表格上N个检定点调整压力控制器稳定输出一压力值 P
N
,拍照解析并记录各检定点上的升压时数值S
N
和降压时数值J
N
；S3，在各所述检定压力点，以一敲击设备模拟敲击，进行拍照并解析读数，记为Q
N
；S4，比较同一所述检测点升压和降
压时的数值差C
1N
、同一所述检测点敲击前后的数值差C
2N
、敲击前同一所述检测点与压力控制器输出压力值的数值差C
3N
、敲击后同一所述检测点与压力控制器输出压力值的数值差 C
4N
；并依据各所述数值差结果判定压力表是否合格；若各所述数值差中有一项超过设定合格数值范围，则认定为压力表不合格。
[0013]较佳的是，更包括一压力表稳定性检测，其包括：在所述压力控制器稳定输出后，控制压力匀速从最低压力升压至最高压力，期间匀速拍照并解析是否有中间跳变。
[0014]较佳的是，所述分类图像库包含对不同量程的压力表的图像进行分类；且所述分类图像库的建立步骤包括：S21，先采用cooc_feature_image灰度共生矩阵，获取拍摄到的各所述不同量程压力表的图像的整个图像对的联合分布的概率；S22，再采用sobel_amp算子获得所述图像的边缘特征；S23，最后采用的gray_histo_abs算子获得所述图像的各个灰度值的频率；S24，创建分类器，将各所述不同量程的压力表的图像特征存储在所述分类器中并写成对应的所述检定表格。
[0015]较佳的是，所述联合分布的概率是既反映了图像灰度在相邻方向、相邻间隔、变化幅度的综合信息，同时也反映了相同灰度级像素之间的位置分布特征。
[0016]较佳的是，所述视觉读数包括如下步骤：
[0017]S31,将所述相机抓取的照片进行灰度化处理；S32，根据二值化Blob分析选取出所述压力表表盘的位置，利用reduce_domain将所述表盘图像裁剪出来；S33，利用 Polar_trans_image_ext对所述表盘图像进行极坐标转换，使得圆形的所述表盘变换成矩形，选取ROI区域，即所述表盘的刻度所在大概位置；S34，根据所述二值化Blob分析提取出所述表盘的刻度，并且利用smallest_rectangle1对所述刻度进行补偿；S35，对各补偿后的所述矩形刻度中心点位置按照cols排序，并将排序后的cols坐标存放在数组中； S36，进一步选取ROI区域，选取位置为所述S33中所选取的矩形区域往下8
‑
12个像素点，使得所选区域包含指针和刻度，将获得的所述区域利用reduce_domain裁剪出来；再利用 binary_threshold根据灰度值选出所述刻度和指针所在的不同区域；S37，确定指针位置；沿着所述S35中选取出来的所述中心点位置竖直方向每间隔15个像素点依次获取像素点，并读取像素点的灰度值Gn，总共选取20个像素点(最后一个像素点位置行坐标已经超过图像的宽度的一半)，并计算出该方向的灰度值的平均值G：
[0018][0019]其中：G1、G2
……
G20—竖直方向选取的不同像素点的灰度值；根据计算出来的灰度值平均值设置阈值，判定出指针所在的区域，然后利用smallest_rectangle1对指针区域进行一定补偿，并且获得指针区域的中心点的cols值；
[0020]S38,通过比较指针的cols值在所述S35中建立的数组中的位置，来计算最终读数P，计算方法如下面的公式：
[0021][0022]其中：Ni—指针矩形中心cols值；Ni
‑
1—指针矩形中心cols值所处数组位置前一个Clos值；Ni+1—指针矩形中心cols值所处数组位置后一个Clos值；S—分度值
[0023]Pi
‑
1—指针矩形中心cols值所处数组位置前一个位置所代表的读数值。
[0024]另外，本申请更公开了一种压力表智能检定装置，包括：壳体及底座；三坐标对焦机构，设于所述底座上，所述三坐标对焦机构包括：三坐标，其由X方向轨道、Y方向轨道、 Z方向轨道以及移动块和驱动机构构成；光源组件，其通过移动块固定在所述三坐标上，所述移动块由一驱动机构驱动移动；所述光源组件上设有一穿孔；相机，其固定于所述光源组件后方且正对所述穿孔，所述相机将拍摄的数据传输给一数据处理系统；压力检测座，其固定于所述底座上且所述压力检测座的底部连接一通气口，所述压力检测座的上方设有一通用切换接头，待测压力表连接于所述压力检测座上，且所述待测压力表的中心正对所述穿孔的中心；敲击部，其设于所述压力检测座旁侧，所述敲击部由一敲击电机控制对所述待测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.压力表的智能检定方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，检定装置拍摄待测压力表图像；依据所述图像在一分类图像库中识别，确定所述待测压力表的类型；S2，依据所述待测压力表的类型调用一对应检定表格，依据检定表格上N个检定点调整压力控制器稳定输出一压力值P
N
,拍照解析并记录各检定点上的升压时数值S
N
和降压时数值J
N
；S3，在各所述检定压力点，以一敲击设备模拟敲击，进行拍照并解析读数，记为Q
N
；S4，比较同一所述检测点升压和降压时的数值差C
1N
、同一所述检测点敲击前后的数值差C
2N
、敲击前同一所述检测点与压力控制器输出压力值的数值差C
3N
、敲击后同一所述检测点与压力控制器输出压力值的数值差C
4N
；并依据各所述数值差结果判定压力表是否合格；若各所述数值差中有一项超过设定合格数值范围，则认定为压力表不合格。2.根据权利要求1所述的压力表的智能检定方法，其特征在于，更包括一压力表稳定性检测，其包括：在所述压力控制器稳定输出后，控制压力匀速从最低压力升压至最高压力，期间匀速拍照并解析是否有中间跳变。3.根据权利要求1所述的压力表的智能检定方法，其特征在于，所述分类图像库包含对不同量程的压力表的图像进行分类；且所述分类图像库的建立步骤包括：S21，先采用cooc_feature_image灰度共生矩阵，获取拍摄到的各所述不同量程压力表的图像的整个图像对的联合分布的概率；S22，再采用sobel_amp算子获得所述图像的边缘特征；S23，最后采用的gray_histo_abs算子获得所述图像的各个灰度值的频率；S24，创建分类器，将各所述不同量程的压力表的图像特征存储在所述分类器中并写成对应的所述检定表格。4.根据权利要求3所述的压力表的智能检定方法，其特征在于，所述联合分布的概率是既反映了图像灰度在相邻方向、相邻间隔、变化幅度的综合信息，同时也反映了相同灰度级像素之间的位置分布特征。5.根据权利要求1或3所述的压力表的智能检定方法，其特征在于，所述拍照解析包括如下步骤：S31,将所述相机抓取的照片进行灰度化处理；S32，根据二值化Blob分析选取出所述压力表表盘的位置，利用reduce_domain将所述表盘图像裁剪出来；S33，利用Polar_trans_image_ext对所述表盘图像进行极坐标转换，使得圆形的所述表盘变换成矩形，选取ROI区域，即所述表盘的刻度所在大概位置；S34，根据所述二值化Blob分析提取出所述表盘的刻度，并且利用smallest_rectangle1对所述刻度进行补偿；S35，对各补偿后的所述矩形刻度中心点位置按照cols排序，并将排序后的cols坐标存放在数组中；S36，进一步选取ROI区域，选取...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴启顺，严成才，
申请(专利权)人：中国铁路上海局集团有限公司科学技术研究所，
类型：发明
国别省市：