量入式玻璃量器的液面自动调定方法及装置、设备制造方法及图纸

本发明专利技术属于机器视觉技术领域，公开了一种量入式玻璃量器的液面自动调定方法，当大流速注水阶段的注水量达到某值时，拍摄玻璃量器获得第一图像，后以小流速向玻璃量器中注水，实时拍摄玻璃量器获得第二图像，当第一图像与第二图像中调定刻线区域的灰度差值达到灰度阈值时，快速向玻璃量器中滴水，实时拍摄玻璃量器获得至少两个第三图像，当图像中调定刻线下边缘线的边缘灰度值出现增大后开始减小的趋势时，慢速向玻璃量器中滴水，实时拍摄玻璃量器获得至少两个第四图像，当图像中调定刻线上边缘线的边缘灰度值出现增大后开始减小的趋势时，判定液面达到调定示值，可以实现流量数字化的精确控制，提高液面调定的工作效率和精确度。确度。确度。

【技术实现步骤摘要】
量入式玻璃量器的液面自动调定方法及装置、设备


[0001]本专利技术属于机器视觉
，具体涉及一种基于机器视觉的量入式玻璃量器的液面自动调定方法及装置、设备、存储介质。

技术介绍

[0002]玻璃量器是一种使用刻度线或标线标记示值、利用液体界面特征读取量值的透明量具。由于玻璃量器不符合阿贝原则及其对光线折射的影响，玻璃量器测量结果与操作者的观察姿态、视力高低和判读经验有关，受个体差异影响大。一般情况下，操作者对测量值的判读误差约为最小分度值的二分之一，熟练时能够控制在三分之一左右。
[0003]量入式和量出式的玻璃量器是广泛使用的两种移取定量体积液体用的玻璃量器，移液前需要对液体进行调定。调定液面时，操作者应以平视的姿态观察刻线(或标线)。所谓平视，即视线与调定刻线上边缘处在同一水平面(称作平视面)上。当液面中心与平视面相切时即调定结束。由于操作者的个人观察习惯，视线可能高于或低于真实的调定刻线位置，液面调定后其最低点将偏离调定刻线上边缘水平面一定距离h，h即为液位视差。一般操作者在调定液面时产生的液位视差h约为0.2mm。
[0004]随着图像处理技术的发展，基于机器视觉的液面调定技术得到了广泛应用研究，尤其对于现场环境恶劣、劳动强度大的场合，机器视觉检测技术以可实现无人化作业的优势成为人们的研究热点与焦点。
[0005]目前现有技术提出的一些关于玻璃量器的机器视觉液面自动检定装置，但是大多数是对量出式的玻璃量器(吸量管、滴定管等)的自动检定技术和装置。而现有技术中对于量入式玻璃量器(容量瓶)的机器视觉液面自动调定鲜有报道。传统对于量入式玻璃量器(容量瓶)的机器视觉液面调定，仍然采取人眼观察、主观调定的人工调定方式，因此导致液面调定的工作效率和精确度都比较低。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种量入式玻璃量器的液面自动调定方法及装置、设备、存储介质，可以提高液面调定的工作效率和精确度。
[0007]本专利技术实施例第一方面公开一种量入式玻璃量器的液面自动调定方法，包括：
[0008]以第一流速向所述玻璃量器中注水，并实时采集当前注水量；
[0009]当所述当前注水量达到所述玻璃量器的最大允许下限与第一预留量的差值时，控制摄像模组拍摄所述玻璃量器获得第一图像；其中所述摄像模组在机器视觉上与所述玻璃量器的调定刻线平视；其中，所述调定刻线与所述调定示值相对应；
[0010]以第二流速向所述玻璃量器中注水，控制所述摄像模组实时拍摄所述玻璃量器获得第二图像；其中，所述第二流速小于所述第一流速；
[0011]当所述第一图像与所述第二图像中调定刻线区域的灰度差值达到灰度阈值时，以第一时间间隔向所述玻璃量器中滴水，并控制所述摄像模组实时拍摄所述玻璃量器获得至
少两个第三图像；
[0012]当识别出至少两个第三图像中调定刻线下边缘线的边缘灰度值出现增大后开始减小的趋势时，以第二时间间隔向所述玻璃量器中滴水，并控制所述摄像模组实时拍摄所述玻璃量器获得至少两个第四图像；其中，所述第二时间间隔大于所述第一时间间隔；
[0013]当识别出至少两个第四图像中调定刻线上边缘线的边缘灰度值出现增大后开始减小的趋势时，判定所述玻璃量器中的液面达到所述调定示值。
[0014]本专利技术实施例第二方面公开一种量入式玻璃量器的液面自动调定装置，包括：
[0015]第一注水单元，用于以第一流速向所述玻璃量器中注水，并实时采集当前注水量；
[0016]摄像单元，用于在所述当前注水量达到所述玻璃量器的最大允许下限与第一预留量的差值时，控制摄像模组拍摄所述玻璃量器获得第一图像；其中，所述摄像模组在机器视觉上与所述玻璃量器的调定刻线平视；其中，所述调定刻线与所述调定示值相对应；
[0017]第二注水单元，用于在所述当前注水量达到所述最大允许下限与第一预留量的差值时，以第二流速向所述玻璃量器中注水，以及控制所述摄像模组实时拍摄所述玻璃量器获得第二图像；其中，所述第二流速小于所述第一流速；
[0018]第一滴水单元，用于在所述第一图像与所述第二图像中调定刻线区域的灰度差值达到灰度阈值时，以第一时间间隔向所述玻璃量器中滴水，并控制所述摄像模组实时拍摄所述玻璃量器获得至少两个第三图像；
[0019]第二滴水单元，用于在识别出至少两个第三图像中调定刻线下边缘线的边缘灰度值出现增大后开始减小的趋势时，以第二时间间隔向所述玻璃量器中滴水，并控制所述摄像模组实时拍摄所述玻璃量器获得至少两个第四图像；其中，所述第二时间间隔大于所述第一时间间隔；
[0020]判定单元，用于在识别出至少两个第四图像中调定刻线上边缘线的边缘灰度值出现增大后开始减小的趋势时，判定所述玻璃量器中的液面达到所述调定示值。
[0021]本专利技术实施例第三方面公开一种电子设备，包括存储有可执行程序代码的存储器以及与所述存储器耦合的处理器；所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，用于执行第一方面公开的量入式玻璃量器的液面自动调定方法。
[0022]本专利技术实施例第四方面公开一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行第一方面公开的量入式玻璃量器的液面自动调定方法。
[0023]本专利技术的有益效果在于，所提供的量入式玻璃量器的液面自动调定方法及装置、设备、存储介质，通过将注水过程分为四个阶段，分别是大流速注水阶段、小流速注水阶段、快速滴注阶段和慢速滴注阶段，首先对玻璃量器进行大流速注水，当大流速注水阶段的注水量达到玻璃量器的最大允许下限与第一预留量的差值时，控制平视的摄像模组拍摄玻璃量器获得第一图像，然后进入小流速注水阶段，以小流速向玻璃量器中注水，控制摄像模组实时拍摄玻璃量器获得第二图像，当第一图像与第二图像中调定刻线区域的灰度差值达到灰度阈值时，快速向玻璃量器中滴水，并控制摄像模组实时拍摄玻璃量器获得至少两个第三图像，当识别出至少两个第三图像中调定刻线下边缘线的边缘灰度值出现增大后开始减小的趋势时，慢速向玻璃量器中滴水，并控制摄像模组实时拍摄玻璃量器获得至少两个第四图像，当识别出至少两个第四图像中调定刻线上边缘线的边缘灰度值出现增大后开始减
小的趋势时，判定玻璃量器中的液面达到调定示值，从而可以实现流量数字化的精确控制，进而提高液面调定的工作效率和精确度。
附图说明
[0024]此处的附图，示出了本专利技术所述技术方案的具体实例，并与具体实施方式构成说明书的一部分，用于解释本专利技术的技术方案、原理及效果。
[0025]除非特别说明或另有定义，不同附图中，相同的附图标记代表相同或相似的技术特征，对于相同或相似的技术特征，也可能会采用不同的附图标记进行表示。
[0026]图1是一种量入式玻璃量器自动检定系统的结构示意图；
[0027]图2是一种量入式玻璃量器的液面自动调定方法的流程图；
[0028]图3是一种玻璃量器中各注水阶段的注水量示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.量入式玻璃量器的液面自动调定方法，其特征在于，包括：以第一流速向所述玻璃量器中注水，并实时采集当前注水量；当所述当前注水量达到所述玻璃量器的最大允许下限与第一预留量的差值时，控制摄像模组拍摄所述玻璃量器获得第一图像；其中所述摄像模组在机器视觉上与所述玻璃量器的调定刻线平视；其中，所述调定刻线与所述调定示值相对应；以第二流速向所述玻璃量器中注水，控制所述摄像模组实时拍摄所述玻璃量器获得第二图像；其中，所述第二流速小于所述第一流速；当所述第一图像与所述第二图像中调定刻线区域的灰度差值达到灰度阈值时，以第一时间间隔向所述玻璃量器中滴水，并控制所述摄像模组实时拍摄所述玻璃量器获得至少两个第三图像；当识别出至少两个第三图像中调定刻线下边缘线的边缘灰度值出现增大后开始减小的趋势时，以第二时间间隔向所述玻璃量器中滴水，并控制所述摄像模组实时拍摄所述玻璃量器获得至少两个第四图像；其中，所述第二时间间隔大于所述第一时间间隔；当识别出至少两个第四图像中调定刻线上边缘线的边缘灰度值出现增大后开始减小的趋势时，判定所述玻璃量器中的液面达到所述调定示值。2.如权利要求1所述的量入式玻璃量器的液面自动调定方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述玻璃量器的调定示值、最大允差以及与注水温度对应的换算指标；计算所述调定示值与所述最大允差的差值；将所述差值与所述换算指标的比值作为所述玻璃量器的最大允许下限。3.如权利要求1所述的量入式玻璃量器的液面自动调定方法，其特征在于，所述控制所述摄像模组实时拍摄所述玻璃量器获得第二图像之后，所述方法还包括：计算所述第一图像中调定刻线区域内指定特征的第一灰度矩阵；以及，计算所述第二图像中调定刻线区域内指定特征的第二灰度矩阵；将所述第二灰度矩阵减去所述第一灰度矩阵，获得灰度变化矩阵；确定所述灰度变化矩阵中的最大元素；将所述最大元素作为所述第一图像与所述第二图像中调定刻线区域的灰度差值。4.如权利要求3所述的量入式玻璃量器的液面自动调定方法，其特征在于，所述指定特征包括调定刻线区域内的N个水平线段，N个水平线段将所述调定刻线区域均匀划分为N个子区域，所述N为正整数；所述确定所述灰度变化矩阵中的最大元素之后，所述方法还包括：从N个水平线段中确定出所述最大元素对应的目标水平线段；所述目标水平线段将所述调定刻线区域划分为若干已注水子区域和若干未注水子区域；确定出所述目标水平线段在所述调定刻线区域中对应的未注水子区域的数量占比；根据所述玻璃量器的调定示值、所述调定刻线区域对应的第二预留量以及所述未注水子区域的数量占比，计算获得所述玻璃量器的新的当前注水量。5.如权利要求4所述的量入式玻璃量器的液面自动调定方法，其特征在于，所述根据所述玻璃量器的调定示值、所述调定刻线区域对应的第二预留量以及所述未注水子区域的数量占比，计算获得所述玻璃量器的新的当前注水量，包括：通过以下公式计算获得所述玻璃量器的新的当前注水量：
M＝V0‑
r1*j
max
/N其中，M代表当前注水量，V0代表玻璃量器的调定示值，r1代表调定刻线区域对应的第二预留量，j
max
代表目标水平线段的索引号，N代表水平线段的数量，j
max
/N代表所述目标水平线段在调定刻线区域中对应的未注水子区域的数量占比。6.如权利要求1至5任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡永洪，李维明，
申请(专利权)人：广州计量检测技术研究院，
类型：发明
国别省市：