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指针式仪表自动检定装置的研究

史春燕  
【摘要】: 指针式仪表是工业领域中应用非常普遍的测量仪表之一,这些仪表在出产前,需要对大批量的产品进行精度的检定。对于指针式仪表的非人工读数识别和检定国内从九十年代末就提出了理论性的方案设计;随着各种指针式仪表在工业上的大量生产和使用,检定仪表系统的设计和开发及产品陆续见诸学术期刊和学校、工业现场。国内外绝大多数的检定系统是采用了以采集表盘图像,并进行图像处理和识别的机器视觉产品,它们能够实现快速、可靠、准确的检定,但因其部件精密度及以CPU为核心的处理系统的庞大和价格昂贵,使应用受到限制。 为了更好的解决仪表检定工作的简便性,本课题针对小型指针式仪表设计了以DSP为核心的检定系统,完成了关于表盘成像单元、表盘图像信号采集单元、指针式仪表指针位置与示值识别单元、基准信号输出单元等的设计和制作调试,具体包括待测表和装置位置关系及镜头选择;通过图像传感器采集图像;采用DSP芯片为核心的图像处理系统对采集的图像经图像处理算法处理和识别——利用通用可编程DSP芯片实现图像处理比其他方法具有很多优越性,并且芯片的可编程性和强大的处理能力,使其可用于快速实现各种数字信号处理算法,它已成为目前图像处理系统的最佳选择;DA数模转换器实现数字信号到模拟信号的转换。 从硬件上来说,仍是以机器视觉为前提,采用以数字信号处理器为核心的处理系统,专用表盘识别和指针判定软件来内嵌,通过实验证明能够快速,方便地达到同样的检定效果。本论文介绍了由表盘引出的各个部分的要求及设计步骤和器件的调试。经数字图像处理技术结合计算机编程语言实现整个装置的自动工作。


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