本课题是国防基础计量平台的科研项目,主要研究与实现模拟指针式仪表的自动检定系统。没有装备数字表头的模拟检测仪表在当前的工业检测中占据着重要的地位。现在,对很多没有计算机操作界面的模拟指针式仪表的检定还不能进行自动检定,需要人来读数和调节。模拟指针仪表的检定要求检定人员在每个需要检定的刻度上通过比较指针表的实际读数与标准电源的输出值之间的差异来分析检定模拟指示仪表的性能。众所周知,人的眼睛在大量的视觉工作之后会出现视觉疲劳,检测精度降低。采用人工方式工作很浪费时间,检测结果也会引入人为造成的误差。本文提出了一种基于机器视觉的模拟指针式仪表的自动检定系统的实现方法。该系统试图避免人的视觉误差造成的对读数的影响,提高检定的效率。在这个系统中采用了图像分析和图像理解等机器视觉技术来实现对模拟表的自动读数。模拟指针式仪表自动检定系统主要由几部分构成:照明机构、运动机构、计算机、程控电源、CCD图像采集设备、机器视觉分析软件、数据库。由于采用了新设计的运动机构,使得检定系统可改变图像采集的位置,在不同的位置上利用机器视觉技术实现对指针指示数据的读取,通过判定指针与需要检测刻度之间的关系来得到程控电源的下一个输出量,从而逐步逼近被检定的刻度。在满足一定的逼近条件后,系统得到在被检定刻度位置程控电源的输出量作为系统的检测数据。在与标准数据比较后完成对该模拟式指示仪表的检定。系统设计的关键技术体现在系统照明环境的设计、摄像头运动追踪机构设计和机器视觉分析算法的实现上。由于系统的工作环境是恒温室,室内的光源分布不确定,在仪表表面的光的分布也就不均匀,给图像处理带来一定的难度,故系统采用多个方位多点照明的方式力图使仪表盘面上有均匀分布的光场。在这个基础上,系统的运动机构在计算机的控制下,驱动CCD旋转到合适的位置之后采集需要的图片。机器视觉分析算法是系统的核心技术,系统需要对采集得到的图像首先进行预处理将图像中的指针图像和刻度图像信息加强,减小背景噪声和白噪声,得到一张768*576的灰度图像,然后采用二值化技术克服不均匀光场的影响得到分割后的图像,利用连通域的分析算法,提取出系统需要的刻度信息和指针信息,通过全图像的HOUGH变换,分析得到指针位置,利用指针信息分割出可以用来分析指针和其背景刻度的图像,最后利用指针与刻度的位置关系得到表的读数。 <WP=5>通过实验表明该系统在利用机器视觉对具有均匀刻度的模拟式指示仪表的检定方面是有着较好效果。系统现在仍有需要完善的方面。