本发明专利技术涉及一种基于机器视觉的数显电测量仪表质量群检系统，其包括工业计算机，所述工业计算机与条码扫描仪、工业相机以及程控标准源连接，工业相机与待测数显电测量仪表一一对应，程控标准源通过分配继电器与若干待测数显电测量仪表连接，所有的待测数显电测量仪表通过分配继电器的触点与仪表供电电源连接，分配继电器还与工业计算机连接，工业计算机能控制分配继电器内相应触点的开关状态，以控制待测数显电测量仪表与程控标准源以及仪表供电电源的连接状态；本发明专利技术智能化程度高，适宜于中小型仪表生产企业的低附加值数显产品，特别是无通信接口数显电测量仪表的出厂检测，检测效率高，适应范围广，安全可靠。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种检测系统，尤其是一种基于机器视觉的数显电测量仪表质量群检 系统，属于仪表智能检测的
技术介绍
数显电测量仪表是指采用数字读数形式输出显示的电量测量仪表，其在工业生 产、日常生活中有广泛的应用。根据显示装置的不同，数显电测量仪表可分为数码管和液晶 屏式两大类。根据测量电的相数不同，一般分为单相与三相。根据测量信号的不同，其可分 为电压表、电流表、功率表与频率表等。这些仪表在生产完成后，需要对它们进行出厂检验， 以判断其外观是否破损、显示装置是否正常、其精确度（基本误差）是否满足国家标准或者 行业规定的要求。其中，基本误差检验耗时较长，一般需要在量程范围内取近似等分的5个 点进行测试。基本误差测试时，将所取点值对应的标准测试源信号输入仪表，与仪表测得并 显示输出的值进行比较，根据测量值与标准测试信号真值的偏差来判断仪表是否满足精度 要求。 目前，国内对数显电测量仪表的出厂检测工作主要有数字通讯法、人工法与机器 视觉法。对于带有数据通讯接口的高端数显仪表，其基本误差检测一般采用数字通信法，其 外观与显示检测采用人工法或者机器视觉法。对于无数据通讯接口的低附加值仪表，基本 误差、外观与显示装置检测则都采用人工法或机器视觉法。人工法采用人工加标准测试信 号，然后观测仪表表面显示读数，同时查看外观与显示装置，来判断产品是否合格。这种判 别方法受人的主观因素，如人的观测角度、距离及疲劳强度等影响，可靠性不高，检测效率 低，劳动强度大。现有机器视觉法或是设计昂贵的专用生产线全自动批量检测仪表，具有投 入大，不适宜于多型号、小批量的中小企业生产模式。或是在出厂检验环节设计针对单表检 测的半自动化机器视觉系统，仪表需要手工安装到视觉检测工装上，每次只检测单只仪表， 效率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于机器视觉的数显电测 量仪表质量群检系统，其适宜于中小型仪表生产企业的低附加值数显产品的出厂检测，具 有智能化程度好、检测效率高，适应范围广，安全可靠等优点。 按照本专利技术提供的技术方案，所述基于机器视觉的数显电测量仪表质量群检系 统，包括工业计算机，所述工业计算机与用于扫描待测数显电测量仪表上条码信息的条码 扫描仪、用于获取待测数显电测量仪表图像信息的工业相机以及用于向待测数显电测量仪 表加载测试信号的程控标准源连接，工业相机与待测数显电测量仪表一一对应，程控标准 源通过分配继电器与若干待测数显电测量仪表连接，所有的待测数显电测量仪表通过分配 继电器的触点与仪表供电电源连接，分配继电器还与工业计算机连接，工业计算机能控制 分配继电器内相应触点的开关状态，以控制待测数显电测量仪表与程控标准源以及仪表供 电电源的连接状态； 条码扫描仪扫描待测数显电测量仪表的条码信息并将扫描的条码信息传输至工 业计算机内，在收到待测数显电测量仪表的条码信息后，工业计算机通过与所述进行条码 扫描的待测数显电测量仪表对应的工业相机获取待测数显电测量仪表未供电的外观图像 以及供电后的上电全显图像，且工业计算机根据条码信息提取预先存储在工业计算机内并 与所述条码信息匹配的标准数显电测量仪表外观图像模板以及标准数显电测量仪表上电 全显图像模板，工业计算机采用模板匹配法将待测数显电测量仪表的外观图像、上电全显 图像分别与标准数显电测量仪表外观图像模板、标准数显电测量仪表上电全显图像模板进 行比较匹配，以确定并输出所述待测数显电测量仪表的外观质量以及显示质量； 工业计算机能控制分配继电器以及程控标准源向所述进行条码扫描后的待测数 显电测量仪表加载所需的基本误差测试信号，并通过对应的工业相机获取所述待测数显电 测量仪表在加载基本误差测试信号后的基本误差测试图像，工业计算机根据获取的基本误 差测试图像确定与基本误差测试信号相对应的仪表读数，工业计算机根据确定的仪表读数 确定所述待测数显电测量仪表在基本误差测试时的基本误差，并根据所述基本误差判定所 述待测数显电测量仪表的精度。 所述程控标准源、分配继电器通过232/485转换器与工业计算机连接，工业相机 通过PCI Express xl6总线接口与工业计算机连接。 所述待测数显电测量仪表包括电流表、电压表、功率表、无功功率表、功率因数表 或频率表，所述待测数显电测量仪表的显示形式包括液晶显示或数码管显示。 工业计算机通过工业相机获取待测数显电测量仪表未上电的外观图像后，将待测 数显电测量仪表未上电的外观图像进行切割分离，以得到待测字符区域、待测图标区域以 及待测标签区域； 工业计算机将得到的待测字符区域、待测图标区域以及待测标签区域与标准数显 电测量仪表外观区域相对应的区域模板直接进行匹配对比，且工业计算机进行匹配对比的 方法为： 其中，d为相似性度量函数的匹配度量值，S为M*N大小的待测区域图像，T为同样 大小的模板图像，（i，j)为图像上像素点的坐标。 工业计算机通过分配继电器以及仪表供电电源统一为所有的待测数显电测量仪 表供电，待测数显电测量仪表由仪表供电电源供电后，待测数显电测量仪表进行上电自 检； 工业计算机通过工业相机获取对应待测数显电测量仪表的上电自检视频，并在工 业相机获取的上电自检视频中得到所述待测数显电测量仪表的上电全显图像；工业计算机 获取到上电全显图像后，使用模版匹配的方法判断所述待测数显电测量仪表的显示装置的 显示质量。 所述工业计算机根据条码扫描仪传输的条码信息自适应判断与所述条码信息相 对应的待测数显电测量仪表的仪表类型；根据判断待测数显电测量仪表的类型，工业计算 机控制分配继电器以及程控标准源向所述进行条码扫描的待测数显电测量仪表加载所需 的基本误差测试信号。工业计算机对待测数显电测量仪表加载基本误差测试信号进行基本误差测试时， 在等待当前基本误差测试信号对应的待测数显电测量仪表的输出显示稳定期间，工业计算 机利用GPU加速对上一基本误差测试信号对应的基本误差测试图像进行并行处理，以确定 基本误差测试图像对应的仪表读数。工业计算机利用卷积神经网络识别基本误差测试图像对应的仪表读数，并计算所 述基本误差测试信号下仪表读数的引用误差，所述引用误差为： 其中，xn为标准数显电测量仪表的标准示数值，X。为待测数显电测量仪表在基本 误差测试信号下的仪表读数， X_-xmin为待测数显电测量仪表的仪表量程； 在对待测量数显电测量仪表加载完基本误差测试信号，工业计算机取引用误差的 最大值为基本误差R ;若基本误差R当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于机器视觉的数显电测量仪表质量群检系统，其特征是：包括工业计算机(1)，所述工业计算机(1)与用于扫描待测数显电测量仪表(8)上条码信息的条码扫描仪(2)、用于获取待测数显电测量仪表(8)图像信息的工业相机(6)以及用于向待测数显电测量仪表(8)加载测试信号的程控标准源(4)连接，工业相机(6)与待测数显电测量仪表(8)一一对应，程控标准源(4)通过分配继电器(5)与若干待测数显电测量仪表(8)连接，所有的待测数显电测量仪表(8)通过分配继电器(5)的触点与仪表供电电源(9)连接，分配继电器(5)还与工业计算机(1)连接，工业计算机(1)能控制分配继电器(5)内相应触点的开关状态，以控制待测数显电测量仪表(8)与程控标准源(4)以及仪表供电电源(9)的连接状态；条码扫描仪(2)扫描待测数显电测量仪表(8)的条码信息并将扫描的条码信息传输至工业计算机(1)内，在收到待测数显电测量仪表(8)的条码信息后，工业计算机(1)通过与所述进行条码扫描的待测数显电测量仪表(8)对应的工业相机(6)获取待测数显电测量仪表(8)未供电的外观图像以及供电后的上电全显图像，且工业计算机(1)根据条码信息提取预先存储在工业计算机(1)内并与所述条码信息匹配的标准数显电测量仪表外观图像模板以及标准数显电测量仪表上电全显图像模板，工业计算机(1)采用模板匹配法将待测数显电测量仪表(8)的外观图像、上电全显图像分别与标准数显电测量仪表外观图像模板、标准数显电测量仪表上电全显图像模板进行比较匹配，以确定并输出所述待测数显电测量仪表(8)的外观质量以及显示质量；工业计算机(1)能控制分配继电器(5)以及程控标准源(4)向所述进行条码扫描后的待测数显电测量仪表(8)加载所需的基本误差测试信号，并通过对应的工业相机(6)获取所述待测数显电测量仪表(8)在加载基本误差测试信号后的基本误差测试图像，工业计算机(1)根据获取的基本误差测试图像确定与基本误差测试信号相对应的仪表读数，工业计算机(1)根据确定的仪表读数确定所述待测数显电测量仪表(8)在基本误差测试时的基本误差，并根据所述基本误差判定所述待测数显电测量仪表(8)的精度。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱美强，李明，王洪栋，叶景东，贾文其，朱文祥，孔旭，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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