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电子体温计以其安全、测温灵敏、读数方便等优点逐渐取代了易碎、测温速度慢、剧毒的水银体温计,越来越广泛地应用于医院和家庭等测温场合中。随着其应用程度不断地提高,对其测温精度的要求也越来越高。为了保证其测温的准确性,电子体温计生产厂家在每支电子体温计出厂时都要进行测温精度等方面的检定。目前中国计量学院浙江省在线检测装备校准技术研究重点实验室和台湾工研院均研制出了电子体温计的自动检定系统。然而,由于上述检定系统检定效率较低,现阶段的检定仍是依靠人工来完成,存在着劳动强度大、检定效率低、检测成本高、无法避免人为误差等缺点。 本文对电子体温计自动检定系统进行了深入研究并开发了一套满足电子体温计生产厂家要求的单工位电子体温计出厂检定装置。本文从两个方面来提高系统的检定效率:(1)增加检定时电子体温计检定数量;(2)使用统一批量图像采集检定方式代替原有的逐一图像采集检定方式。本文具体研究工作如下: (1)设计并制作了一种新型的电子体温计夹具架,可装载27支体温计,为单次采集多支电子体温计图像提供了硬件基础。夹具架落下时,待测电子体温计浸入到恒温水槽同一深度处的均匀温场中;夹具架提起时,体温计呈阶梯型排列,所有待测体温计的读数都能被前置的摄像头捕捉到。 (2)提出了一种多支电子体温计读数区域分割及识别方法,用于识别多支电子体温计读数。选择合适的阈值对图像进行二值化;运用Canny算子检测二值分割后图像的边缘;提取边缘检测后图像的轮廓;根据电子体温计读数区域的轮廓特征将电子体温计读数区域的轮廓筛选出来;然后利用倾斜校正、数字切分以及穿线法识别等方法得到所有体温计的读数。 (3)搭建了一套单工位电子体温计出厂检定装置。根据系统检定量要求和待测电子体温计的显示机理对相机、镜头等元件进行选型并搭建可靠的视觉系统;根据系统的自动化程度以及电子体温计的检定流程对执行机构、动力源以及控制元件进行选型并搭建运动控制系统。 (4)分析了单工位电子体温计出厂检定装置检定结果的不确定度。根据单工位电子体温计出厂检定装置的数学模型分析各个输入量的不确定度来源;去除重复的不确定度分量;并将所有的不确定度分量进行合成进而得到系统检定结果的不确定度为0.032℃。