基于机器视觉的指针式水表精度检测系统设计

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在日常生活和工业用水中,水表用水量的计量是一个需要关注的问题。目前,我国大多数居民和工厂使用的仍然是机械指针式水表,其水表的计量精度需要满足检定章程的要求才能进行水表出产。在目前水表制造行业内,经过人工读取通水水表流量点数值的传统精度检测方法仍然是目前大多数水表企业采用的方法,该方法检测结果的准确率不高,且人工操作成本大,不能够应对企业庞大数量的水表工作检测任务。而之后出现的电磁流量计等改进检测方法,仍有检测灵敏度较差的弊端。本文针对水表精度检测问题,设计了一款基于机器视觉技术的全自动化水表精度检测系统,提升了水表精度检测结果的准确率。本文的主要设计工作内容如下:1、根据工作需求设计系统的总体方案。研究了水表精度的检测方法,并据此设计了相应的视觉成像方案,并根据视觉成像方案进行相机、镜头、光源等硬件的选型和机械模型的设计,同时设计了相应的硬件电路。2、图像算法的处理,包括图像预处理、提取指针区域信息、角点识别和读数计算等工作。其中,重点研究了角点识别工作时针对原始Harris角点检测算法错误地识别多个伪角点情况的改善工作。据此运用了一种新的通过增加双边滤波和基于置信度比较的两次非局部极大值抑制的改进Harris角点检测算法,达到去除伪角点,筛选唯一准确角点的效果。3、检测软件的开发。构建了系统检测软件的总体框架,完成相机图像采集工具SDK的开发,相机坐标标定功能的设置和软件信息管理系统开发。4、针对所设计的系统方案在工业现场进行了测试,结果表明,该系统能够满足企业水表精度的要求,并且与人工检测的结果进行对比,发现数据样本偏差值减小,准确率得到提高。
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