CN103454015A - 一种温度计图像采集装置 - Google Patents

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CN103454015A CN201310374008XA CN201310374008A CN103454015A CN 103454015 A CN103454015 A CN 103454015A CN 201310374008X A CN201310374008X A CN 201310374008XA CN 201310374008 A CN201310374008 A CN 201310374008A CN 103454015 A CN103454015 A CN 103454015A
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吴英
向毅
李斌
柏俊杰
张小云
刘宇
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Abstract

本发明公开了一种温度计图像采集装置，该采集装置由工作暗盒和计算机构成。工作暗盒连接计算机，用于测量温度同时采集温度图像信息传递给计算机；计算机用于接收工作暗盒的图像信息，并在处理该图像信息后进行读数，校验，语音播报，实时存储等工作。本发明通过对光源采用单色的线光源，精度高，为摄像头获取高质量的温度计图像提供了光源保证。通过测量、读数、校验、语音播报等工作统一由计算机内部的自动读数***完成，提高效率的同时兼顾了精度。

Description

一种温度计图像采集装置
技术领域
本发明属于图像采集技术领域，尤其涉及一种温度计图像采集装置。
背景技术
目前在对物体温度的测量中主要使用水银温度计和数字式温度计，水银温度计测量温度是利用热胀冷缩的原理，该类温度计使用玻璃管封装，测温液体采用汞，水银温度计测量温度较准确，在工业现场得到了广泛的应用。数字式温度计总体可以分为两大类：一种是基于红外线方法的数字温度计，可以完成开机、测温、保存数据、查看数据、关机等功能；另一种是基于热传导方式的数字体温计，该类体温计适合传统的温度测量方式。
水银温度计由于其玻璃管体易碎且含汞，因此其安全性比较差且读数不方便，不同的人可能读出不同精度的读数，测量的精度被人的参与和在读数过程中的主观性所抵消。另外，在温度计生产的过程及现场应用中，水银温度计的校验也是实现工业现场气体准确计量和增压参数过程的必不可少的环节。校验时，需将温度计放入不同温度的恒温槽中，然后通过读取温度计上指示的读数，对温度计各尺度进行校验。而采用人眼进行读数测量和判定的方法，具有效率低、速度慢、人眼疲劳失效、读数不够精确等不足，而且现场温槽介质溅出及油烟都会对检定人员造成伤害。数字式温度计测量的精度与传感器的质量、使用时间长短、环境等诸多因素有关，在测量精度要求较高的场合很难满足现场要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种温度计图像采集装置，旨在解决现有技术安全
性差，测量、读数、校验精度不能兼顾的问题。
本发明是这样实现的，一种温度计图像采集装置，该发明由工作暗盒和计算机构成。工作暗盒连接计算机，用于测量温度同时采集温度图像信息传递给计算机；计算机用于接收工作暗盒的图像信息，并在处理该图像信息后进行读数，校验，语音播报，实时存储等工作。
进一步，工作暗盒的最左端放置电源、光源、转动盘，在转动盘上安装转动盘控制机构，在转动盘的右边设置摄像头及摄像头位置调节器，在摄像头的右边安装通信模块及USB接口；
进一步，电源提供两种接口，一种是用来接220V的交流电，一种是用电池直接提供直流供电；
进一步，光源采用是单色的线光源；
进一步，转动盘上用于***温度计的孔可以根据温度的高低自动调节孔的大小；
进一步，转动盘上用于***温度计的孔有多个，可以同时***多支温度计；
进一步，转动盘可以从工作暗盒上整体拆卸和安装；
进一步，用于获取温度计图像的摄像头通过摄像头位置调节器实现前、后、左、右的位置调整；
进一步，通信模块和USB接口可实现高速数据传输；
进一步，计算机通过内置的自动读数***完成后续的读数，校验，语音播报，实时存储等工作，自动读数***由通信管理模块，温度计图像的采集控制模块，图像预处理模块，图像分析及识别模块，温度计读数计算、校验模块，温度计语音报数模块，温度计图像及读数管理模块构成。
通过对光源采用单色的线光源，精度高，为摄像头获取高质量的温度计图像提供了光源保证。通过测量、读数、校验、语音播报等工作统一由计算机内部的自动读数***完成，提高效率的同时兼顾了精度。
附图说明
图1是本发明提供的一种温度计图像采集装置***框图；
图中：1、工作暗盒；1-1、电源；1-2光源；1-3转动盘；1-4、转动盘控制机构；1-5、摄像头；1-6、摄像头位置调节器；1-7、通信模块及USB接口；2、计算机；2-1、通信管理模块；2-2、温度计图像的采集控制模块；2-3、图像预处理模块；2-4、图像分析及识别模块；2-5、温度计读数计算、校验模块；2-6、温度计语音报数模块；2-7、温度计图像及读数管理模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明提供的一种温度计图像采集装置***框图；该结构包括，工作暗盒1和计算机2。工作暗盒1连接计算机2，工作暗盒1用于测量温度同时采集温度图像信息传递给计算机2；计算机2用于接收工作暗盒1的图像信息，并在处理该图像信息后进行读数，校验，语音播报，实时存储等工作。
工作暗盒1的最左端放置电源1-1、光源1-2、转动盘1-3，电源1-1与光源1-2及通信模块及USB接口1-7相连，用于供电；光源1-2用于为获得温度计图像提供合适的光照；转动盘1-3连接转动盘控制机构1-4，通过转轴与工作暗盒1的上、下表面连接，转动盘1-3上设有用于***温度计的小孔，用于***温度计，温度计由上通过转动盘1-3上的小孔垂直向下***，穿过下表面对应的小孔露出温度计的水银球；在转动盘1-3上安装转动盘控制机构1-4，用于控制转动盘1-3旋转；在转动盘1-3的右边设置摄像头1-5及摄像头位置调节器1-6，摄像头1-5与摄像头位置调节器1-6相连，并通过USB接口与工作暗盒1上的通信模块和USB接口相连，用于获得温度计的温度图像；摄像头位置调节器1-6，用于调整摄像头1-5与温度计之间的距离；在摄像头1-5的右边安装通信模块及USB接口1-7；通信模块和USB接口通过USB线与计算机2的USB接口相连，用于温度计图像信息的数据通信。
电源1-1提供两种接口，一种是用来接220V的交流电，经过内部器件转换成光源1-2及通信模块和USB接口需要的低压直流电，一种是用电池直接提供直流供电，当外接交流电时，内部的直流电供断电，当外部交流电断电时，***自动切换到直流供电；光源1-2采用是单色的线光源；
转动盘1-3上用于***温度计的孔可以根据温度的高低自动调节孔的大小，以夹紧温度计，并能保证密闭，***光；转动盘1-3上用于***温度计的孔有多个，可以同时***多支温度计；并能在转动盘控制机构1-4的控制下旋转，一次可以依次自动读取多支温度计的图像；转动盘1-3可以从工作暗盒1上整体拆卸和安装；
用于获取温度计图像的摄像头1-5通过摄像头位置调节器1-6实现前、后、左、右的位置调整，通过调整摄像头1-5与温度计之间的距离，得到清晰的图像；通信模块和USB接口可实现高速数据传输，通信模块和USB接口通过USB方式与计算机2的USB接口相连实现高速数据传输；
计算机2通过内置的自动读数***完成后续的读数，校验，语音播报，实时存储等工作，自动读数***由通信管理模块2-1，温度计图像的采集控制模块2-2，图像预处理模块2-3，图像分析及识别模块2-4，温度计读数计算、校验模块2-5，温度计语音报数模块2-6，温度计图像及读数管理模块2-7构成。
通信管理模块2-1，用于对***的初始化，设定摄像头1-5与计算机2的USB端口之间的通信，确保通信的畅通，使图像能传输到计算机2中，使计算机2中控制命令传输到摄像头1-5中以实现对其控制。
温度计图像的采集控制模块2-2，实现从计算机2向摄像头1-5下达图像采集命令，从摄像头1-5上采集当前一幅或多幅温度计的图像。
图像预处理模块2-3，实现对采集的图像进行预处理，包括彩色图像灰度化，图像去噪，图像增强，为后续的识别工作提供满足要求的图像。
图像分析及识别模块2-4，实现图像的物征提取，对图像进行分析计算，确定图像中温度计的位置，以此为依据进一步确定温度中的水银柱的精确位置，然后计算水银柱的截止点，得到水银柱的长度，提取温度计上刻度信息，用以计算每个像素所对应的温度值。
温度计读数计算、校验模块2-5，根据前面得到的信息对计算当前温度的读数，并进行校验。
温度计语音报数模块2-6，实现将识别出的读数以语音的方式表达出来。
温度计图像及读数管理模块2-7，将当前采集的图像和与之对应的识别出的温度值保存到数据库中，并保存其它相关的检索信息供日后检索、分析。
将带孔的转动盘1-3拆卸下来，***用于测温或检定的温度计(也可以不撤卸转盘，直接***温度计)，把插有温度计的转动盘1-3安装到工作暗盒1上，调整温度计的位置，使温度计下端的测温水银球与被测物质充分接触，用USB线与该硬件装置的USB接口连接好，接通工作暗盒1中的电源1-1，光源1-2照射转盘1-3上的温度计，通过摄像头位置调机器1-6调整摄像头1-5的位置，保证摄像头1-5采集到高质量的图像信息，通过通信模块和USB接口1-7将图像信息传入计算机2。计算机2中的温度计读数***软件接收图像信息并进行后续处理：通信管理模块2-1对***的初始化，设定摄像头1-5与计算机2的USB端口之间的通信，确保通信的畅通，使图像能传输到计算机2中，使计算机2中控制命令传输到摄像头1-5中以实现对其控制；温度计图像的采集控制模块2-2实现从计算机2向摄像头1-5下达图像采集命令，从摄像头1-5上采集当前一幅或多幅温度计的图像；图像预处理模块2-3实现对采集的图像进行预处理，包括彩色图像灰度化，图像去噪，图像增强，为后续的识别工作提供满足要求的图像；图像分析及识别模块2-4实现图像的物征提取，对图像进行分析计算，确定图像中温度计的位置，以此为依据进一步确定温度中的水银柱的精确位置，然后计算水银柱的截止点，得到水银柱的长度，提取温度计上刻度信息，用以计算每个像素所对应的温度值；温度计读数计算、校验模块2-5根据前面得到的信息对计算当前温度的读数，并进行校验；温度计语音报数模块2-6实现将识别出的读数以语音的方式表达出来；温度计图像及读数管理模块2-7将当前采集的图像和与之对应的识别出的温度值保存到数据库中，并保存其它相关的检索信息供日后检索、分析。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种温度计图像采集装置，其特征在于，该采集装置由工作暗盒和计算机构成；
工作暗盒，连接计算机，用于测量温度同时采集温度图像信息传递给计算机；
计算机，用于接收工作暗盒的图像信息，并在处理该图像信息后进行读数，校验，语音播报，实时存储。
2.如权利要求1所述的温度计图像采集装置，其特征在于，工作暗盒的左端放置电源、光源、转动盘，在转动盘上安装转动盘控制机构，在转动盘的右边设置摄像头及摄像头位置调节器，在摄像头的右边安装通信模块及USB接口。
3.如权利要求1所述的温度计图像采集装置，其特征在于，电源提供两种接口，一种是用来接220V的交流电，一种是用电池直接提供直流供电。
4.如权利要求1所述的温度计图像采集装置，其特征在于，光源采用是单色的线光源。
5.如权利要求1所述的温度计图像采集装置，其特征在于，转动盘上用于***温度计的孔为可以根据温度的高低自动调节孔的大小的孔。
6.如权利要求1所述的温度计图像采集装置，其特征在于，转动盘上用于***温度计的孔有多个，可以同时***至少一支温度计。
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