一种指针式仪表的自动校准系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种指针式仪表的自动校准系统，所述系统包括摄像机、电动云台、总线、存储器、测试电源、标准表和上位机；所述测试电源、标准表、总线、上位机和存储器依次连接；所述电动云台、摄像机、总线、上位机和存储器依次连接；所述电动云台、摄像机、被校准指针式仪表、总线、上位机和存储器依次连接；所述电动云台移动摄像机至被校准指针式仪表上方。本实用新型利用电动云台可以将摄像机运送到表盘上方垂直于指针的位置，通过总线将采集到的图像送回上位机，并利用图像处理技术识别被测表示值，实现校准。本实用新型可为各类指针式仪表的自动校准提供手段。
【专利说明】一种指针式仪表的自动校准系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于指针式仪表校准技术，具体讲涉及一种指针式仪表的自动校准系统。
【背景技术】
[0002]指针式仪表是利用指针位置表示测量结果的装置。虽然目前数字式仪表被大量使用，但指针式仪表具有结构简单、维护方便、不受电磁场干扰、可靠性高、价格便宜等优点，在电力系统、气动系统、液压系统等工业、民用和军事领域仍有广泛的应用。
[0003]对指针式仪表采用传统的人工校准方式存在诸多弊端。人为因素的不确定性，如视觉误差和视觉疲劳等，会造成度数精度低、重复性差等问题；在校准过程中的不规范操作，如私自调整读数等会造成人为的校准仪表表损坏；各采用指针式仪表的企事业单位和科研院所需设置校准人员，增大管理成本。因此，有必要对指针式仪表的校准方法进行探讨，研究自动校准等一系列相关问题，保证指针式仪表校准的准确性。
实用新型内容
[0004]针对现有技术的不足，本实用新型提供一种指针式仪表的自动校准系统，可以应用于各类指针式仪表上，本实用新型由摄像机、电动云台、总线、存储器、测试电源、标准表和上位机及后台软件构成。电动云台用于安装和固定摄像机，可以将摄像机运送到被观测表盘上方的垂直于指针的位置，实现垂直观测，保证视频数据读取的准确性。摄像机负责采集图像信息，对图像进行初步处理、压缩后通过数据线或无线通信的方式上传到上位机。测试电源为标准表和被测试指针式仪表提供统一的参考，以标准表的读数作为约定真值。上位机的后台软件可以对上传的图像进行配准和融合，识别出指针式仪表的刻度、标度和指针位置，确定被测指针式仪表的度数，从而得到指针式仪表的度数与约定真值的误差，标准表并在人机交互界面中显示实际值、校准值和所采集的图像，储存结果，实现指针式仪表的自动校准。
[0005]本实用新型的目的是采用下述技术方案实现的:
[0006]一种指针式仪表的自动校准系统，其改进之处在于，所述系统包括摄像机、电动云台、总线、存储器、测试电源、标准表和上位机；
[0007]所述测试电源、标准表、总线、上位机和存储器依次连接；所述电动云台、摄像机、总线、上位机和存储器依次连接；
[0008]所述电动云台、摄像机、被校准指针式仪表、总线、上位机和存储器依次连接；
[0009]所述电动云台移动摄像机至被校准指针式仪表上方。
[0010]优选的，所述电动云台上安装并固定摄像机。
[0011]优选的，所述摄像机垂直于被校准指针式仪表上方的指针位置。
[0012]优选的，所述测试电源与被校准指针式仪表连接。
[0013]优选的，所述上位机包括图像配准和融合模块、图像识别�？�、人机交互界面、电动云台控制�？椤�
[0014]与现有技术比，本实用新型的有益效果为:
[0015]本实用新型利用电动云台可以将摄像机运送到表盘上方垂直于指针的位置，通过总线将采集到的图像送回上位机，并利用图像处理技术识别被测表示值，实现校准。
[0016]本实用新型利用电动云台可以将摄像机运送到表盘上方垂直于指针的位置，避免了由观测角度导致的误差。
[0017]本实用新型将校准结果和原始图像同时保存在存储器中，可以方便查询和解决质疑。
[0018]本实用新型通过图像处理技术获得被校准指针式仪表的读数，避免了人为因素对校准结果的影响。
[0019]本实用新型通过总线控制，可以同时对多台被校准指针式仪表进行校准。
[0020]本实用新型可为各类指针式仪表的自动校准提供手段。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型提供的一种指针式仪表的自动校准系统示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0023]本实用新型提供的一种指针式仪表的自动校准系统包括测试电源1、标准表2、总线3、上位机4、电动云台5、摄像机6和存储器7。
[0024]所述测试电源、标准表、总线、上位机和存储器依次连接；所述电动云台、摄像机、总线、上位机和存储器依次连接。
[0025]所述电动云台上安装并固定摄像机。
[0026]所述摄像机垂直于被校准指针式仪表上方的指针位置。
[0027]所述测试电源与被校准指针式仪表连接。
[0028]所述上位机包括图像配准和融合�？�、图像识别�？�、人机交互界面、电动云台控制丰吴块。
[0029]本实用新型提供的一种指针式仪表的自动校准系统实施具体如下:
[0030]1、测试电源I将被校准量的参考值输出至标准表2和被测仪表，标准测试仪表2的读数作为实际值通过总线3传输到上位机4中。
[0031]2、电动云台5将摄像机6运动到指定位置，摄像机6对观测区域内图像进行采集。
[0032]3、将采集后的数据通过总线3上传到上位机4。
[0033]4、当上位机收到各采集区域的上传图像后，对各图像进行拼接和融合，并通过图像识别�？樵谛纬傻淖芡枷裰薪斜甓�、刻度和指针位置的识别。
[0034]5、识别出的数据和标准测试仪表2的读数(实际值)比较，可以获得被测试仪表的误差和不确定度，实现校准。
[0035]6、将识别出的数据、实际值、被测表的误差及不确定度和所采集的图像同时在人机交互界面中显示，并在存储器7中保存。
[0036]其中，上位机4也通过电动云台控制�？椋迪侄陨阆窕�6位置的控制，使摄像机2可以对整个仪表表盘扫描或对某定点位置观测。
[0037]其中，可以通过电动云台将摄像机运送到被观测表盘上方的垂直于指针的位置，实现垂直观测，减小校准误差。
[0038]其中，可以将采集的图像上传到上位机，通过图像融合、拼接和识别技术，自动获取指针式仪表的读数。
[0039]其中，可以通过上位机中程序、根据标准表的度数和识别出的被测表的读数，自动获取被测表的校准值。
[0040]其中，可通过对电动云台的控制实现摄像机对整个仪表表盘的扫描以自动校准，或对某定点位置的观测实现人工核查。
[0041]其中，可以通过存储器对校准结果和所采集图像进行保存，并在复查时调出。
[0042]实施例
[0043]1、三相交直流仪表检定装置CL3601B中的程控直流功率源CL6019将电流参考值输出至标准表CL311V2和被测表交直流电流表T30，标准表CL311V2的读数作为实际值通过RS485总线传输到上位机中。
[0044]2、电动云台将一体化摄像机SCZ-2250H)运动到指定位置，SCZ-2250PD对观测区域内图像进行采集。
[0045]3、将采集后的数据通过RS485总线上传到上位机。
[0046]4、当上位机收到各采集区域的上传图像后，对各图像进行图像变化、增强、滤波、阈值分割、二值化、膨胀和细化等预处理，再进行图像的配准、定位和过渡区融合等拼接算法和融合算法，并通过模版匹配和指针识别算法在形成的总图像中进行标度、刻度和指针位置的识别。
[0047]5、识别出的数据和标准表CL311V2的读数比较，采用对比法可以获得交直流电流表T30的误差和不确定度，实现校准。
[0048]6、将识别出的数据、实际值、被测表的误差及不确定度和所采集的图像同时在人机交互界面中显示，并在存储器中保存。
[0049]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种指针式仪表的自动校准系统，其特征在于，所述系统包括摄像机、电动云台、总线、存储器、测试电源、标准表和上位机； 所述测试电源、标准表、总线、上位机和存储器依次连接；所述电动云台、摄像机、总线、上位机和存储器依次连接； 所述电动云台、摄像机、被校准指针式仪表、总线、上位机和存储器依次连接； 所述电动云台移动摄像机至被校准指针式仪表上方。
2.如权利要求1所述的一种指针式仪表的自动校准系统，其特征在于，所述电动云台上安装并固定摄像机。
3.如权利要求1所述的一种指针式仪表的自动校准系统，其特征在于，所述摄像机垂直于被校准指针式仪表上方的指针位置。
4.如权利要求1所述的一种指针式仪表的自动校准系统，其特征在于，所述测试电源与被校准指针式仪表连接。
【文档编号】G01D18/00GK203857977SQ201320802848
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年12月9日 优先权日:2013年12月9日
【发明者】林繁涛, 卢达, 李华, 赵莎, 白静芬, 陈松方, 宋晓卉, 曾彦超, 王丽莎, 王猛, 白璋 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院
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