CN105353265A - 一种探针式多芯多型线缆检测方法与检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种探针式多芯多型线缆检测方法与检测装置，即获取不同标准型号的参考线缆两端的线芯图像，在数据库中建立不同标准型号的线缆两端连接件数据和连接件内线芯排布数据，同时为每一种型号的线缆两端的线芯预先设定检测顺序，获取待测线缆的线芯图像，回传控制器线芯排布数据并将工作指令发送至主、从探针模块，主、从探针模块的探针同时工作，依次一一对应接触线芯，同时控制器向主探针模块发送检测信息，主探针模块的探针将信号从线芯传递给从探针模块，从探针模块接收，从探针模块将检测结果返回控制器。本发明通过控制探针运动接触线芯，对线缆两端的连接器进行自动化检测判断线芯的通断，可摆脱人力。

Description

一种探针式多芯多型线缆检测方法与检测装置

技术领域

本发明属于线缆检测领域，尤其涉及一种探针式的多芯多型线缆检测方法与检测装置。

背景技术

线缆是电器设备之间进行信号传输的重要物理通道，线缆连接正确与否和导通性能，将直接关系到电器设备能否运行稳定、可靠以及安全。

目前，对线缆的检测方法多为采用万用表进行通断判断的人工检测方法，存在工作量大、效率低、可靠性差的缺点。效率更高的方法是设计可连接更多型号的线缆转接器，其操作依然无法摆脱人力，当线缆类型较多时效率依然堪忧。

总之，当前线缆检测的方法和检测设备已经不能满足对多芯数、多型号线缆自动、高效、可靠地检测的实际需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种探针式的多芯多型线缆检测方法与检测装置，以解决现有技术存在的问题。

本发明采用以下技术方案：

一种探针式多芯多型线缆检测方法，包括以下步骤：

SP1：获取不同标准型号的参考线缆两端的线芯图像，在数据库中建立从线芯图像中获取的不同标准型号的线缆两端连接件数据和连接件内线芯排布数据，同时为每一种型号的线缆两端的线芯预先设定检测顺序；

SP2：分别获取待测线缆两端连接件的线芯图像，从线芯图像中获取线缆两端的连接件数据或者线芯排布数据，然后与数据库中预存的不同型号线缆的连接件数据或线芯排布数据进行对比，获取待测线缆的型号及该型号线缆的线芯检测顺序；

SP3：控制线缆两端的探针按照线缆的线芯检测顺序一一探触每根线芯的两端，判断每根线芯是否导通。

SP1中，所述线芯的检测顺序通过以下两种方式获取：

（1）对每一种标准型号的线缆一端连接件内的线芯进行排序，获取该端的线芯排布顺序，所述的排布顺序即该端的检测顺序，根据获取的一端的检测顺序，对应获取线缆另一端线芯的检测顺序；

（2）获取每一种标准型号的参考线缆两端的线芯图像以后，以不同的顺序对其中一端的线芯进行排序，同时获取相对应的另一端线芯的排序，根据不同的顺序，遍历线缆两端的线芯图像中的线芯，求取不同排序下的线缆两端的路径和，路径和最短的顺序即为需要的线芯检测顺序。

在进行导通检测时，一端探针发出低压信号，另一端探针接收信号，并检测信号的有或者无，与线芯一端发出的低压信号相比增大或者减小。

进行线缆线芯检测时，一端探针发出低压信号，另一端探针通过获取的检测信号判断线缆中同一根导线的导通与否，然后通过控制线缆两端的探针按照检测顺序移动到下一个线芯进行检测，直到完成对同一根线缆的所有线芯的检测，对一根线缆的所有线芯进行检测以后，在显示器上显示出线缆的每根导线的输入低压信号的大小和接收的检测信号大小。

一种探针式多芯多型线缆检测装置，包括：

图像获取装置，所述图像获取装置不少于两个，并且均与控制器连接，用于分别获取线缆两端的线芯图像；

主探针模块，包括主控制器和与之相连的探针Ⅰ，所述主控制器与控制器相连，用于接收控制器发出的线缆检测信号、线芯的检测顺序和探针Ⅰ的运动信号，同时主控制器还用于控制探针Ⅰ的运动；

从探针模块，包括从控制器、从检测器和与之相连的探针Ⅱ，所述从控制器与控制器相连，用于接收控制器发出的线芯的检测顺序；从检测器与控制器相连，用于接收通过线芯后的线缆检测信号并传递给控制器，所述从控制器还用于接收探针Ⅱ的运动信号；

控制器，其内部设置有用来存储不同标准型号的线缆两端的连接件数据、线芯排布数据缆两端线芯的检测顺序的数据库，控制器接收图像获取装置获取的线芯图像，并对线芯图像进行分析获取连接件数据和线芯排布，同时还用于向主探针模块和从探针模块发出线缆检测信号和线芯的检测顺序，同时接收从探针模块发回的检测信号，并判断线缆通断情况。

所述控制器上连接有显示器，用于显示当前通过当前待测电缆的线缆检测信号和通过线芯的检测信号。

所述线缆检测信号为低压信号。

本发明的有益效果：1，通过控制探针运动接触线芯，对线缆两端的连接器进行自动化检测判断线芯的通断，可摆脱人力；2，在数据库中预先存储有多种线缆的型号数据和每种型号对应的线缆两端连接器的线芯排布，可对多种类型线缆进行检测；3，根据对获取的通过线缆的通断信号的增大或者减小的判断，可检测线芯的多种导通情况。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

现有的技术中，当对一端插头为针式的线缆的每根线芯进行通断检测时，需要人为的对每根线芯的一端依次点击发出信号，判断另一端是否能够接收到信号来判断通断情况；或者将线缆的两端插接在专门用于检测线缆通断情况的仪器中，根据仪器判断。无论哪种方法，均需要人力进行操作，效率低下。本发明提供一种新的自动化的线缆通断检测方法，核心思想是利用现有的图像识别技术，自动获取线缆两端的线芯的排布，通过设定的检测顺序依次检测每根线缆通断情况。即先获取线芯图像，回传控制器进行分析，控制器分析线芯排布数据并将工作指令发送至主、从探针模块，主、从探针模块的探针同时工作，依次一一对应接触线芯，检测当前线芯时其余线芯悬空，同时控制器向主探针模块发送检测信息，主探针模块的探针将信号从线芯传递给从探针模块，从探针模块接收，从探针模块将检测结果返回控制器。上述的控制器可以为计算机或者单片机。

本发明的具体方法如下：

首先需要在控制器的软件数据库中存储标准型号的接头、端子、插头等线缆两端的连接件的结构图，同时获取连接件内的线芯的排布数据。具体来说，是首先将不同标准型号的线缆通固定在待测线缆进行检测时通过的工作台上，通过设定在工作台两端的图像获取装置分别获取参考线缆两端的线芯图像，然后通过现有的图像处理方法（如轮廓提取方法）获取线芯图像中连接件的特征数据，同时获取连接件内线芯排布数据。然后为每一种型号的线缆两端的线芯设定检测顺序。

现有的线芯并不全是两端完全一样的针形连接头，按照不同型号的线芯设定规则，可能存在跳线，使线芯两端的线芯排布发生变化。此时，线芯的检测顺序通过以下两种方式获取：（1）对每一种标准型号的线缆一端连接件内的线芯进行排序，获取该端的线芯排布顺序，这个排布顺序即该端的检测顺序，然后根据获取的这一端的检测顺序，根据该种型号的线缆的连线规则，对应的获取线缆另一端线芯的检测顺序；检测顺序可以在未拍摄图像时，直接在线缆上设定好，也可以在获取线芯图片以后，对线芯图片中获取的线芯进行排序获取检测顺序。或者（2）获取每一种标准型号的参考线缆两端的线芯图像以后，以不同的顺序对其中一端的线芯进行检测顺序的排序，同时获取相对应的另一端线芯的顺序，根据不同的排序，遍历线缆两端的线芯图像中的线芯，求取不同顺序下的线缆两端的路径和，然后路径和最短的顺序即为需要的线芯检测顺序。上述线缆每一端的最短路径求法为现有的算法，例如迪杰斯特拉算法。

在检测时，待测线缆通过工作台，在设定的位置，使用图像获取装置分别获取待测线缆两端的线芯图像，将线芯图像回传到控制器中，控制器对线芯图像进行分析，从线芯图像中获取线缆两端的连接件数据或者线芯排布数据，然后与数据库中预存的不同型号线缆的连接件数据或线芯排布数据进行对比，获取待测线缆的型号及该型号线缆的线芯检测顺序。

上述的过程中，获取线芯图像以后对图像处理，获取连接件的特征数据和线芯排布数据的过程中使用的方法，属于图像处理与识别领域的常用方法。例如使用二值法对图像进行处理，或者使用轮廓提取方法提取连接件的轮廓，然后从轮廓中获取最具有代表性的特征点，使用特征点提取的方法对线芯的特征进行特征点的提取。与当前待测线缆的型号进行匹配的过程也是现有的图像识别或者图像配准过程中常用的匹配方法，例如对获取的待匹配图像和现存的图像中包含的特征点进行匹配。

当确定了待测线缆的型号、线芯排布规则、线芯的检测顺序后，通过控制器控制线缆两端的探针在电机的带动下按照线芯的检测顺序一一探触线缆每根线芯的两端接头。

在检测线缆的每根线芯时，控制器发出线缆检测信号，线缆检测信号从线缆一端的探针发出，然后判断线缆另一端的探针是否接收到信号，然后通过控制线缆两端的探针移动进行下一个线芯的检测，直到完成对同一根线缆的所有线芯的检测。在进行导通检测时，发出的线缆通断检测信号为低压信号，即一端探针发出低压信号，另一端探针接收信号，并通过检测接收的信号的有或者无来判断通或者断，如果导通，则与与线芯一端发出的低压信号相比看经过线芯的信号是增大或者减小，来判断线芯的导通性能。

检测过程中，检测信息结果可以在与控制器相连的显示器中显示出来，也可通过报警装置进行语音报警提醒操作人员，或根据检测的信息对产品进行分类处理。

在具体实施过程中，由于待测线缆的线芯图像与参考线缆的线芯图像由于线缆旋转或其它原因，两个图像获取的连接件数据和线芯排布数据可能具有一定的偏移，因此在获取参考线缆的线芯图像以后，首先对图像进行定位，例如对线芯图像中具有代表性的关键点的坐标进行定位。拍摄待测线缆两端连接件的线芯图片后，根据定位点的变化，求取两者之间的偏移量，对线芯图片进行校正，获取待测线缆的线芯图片中，各线芯数据的检测顺序，然后使用检测顺序指导探针的运动。还可以设置探针运动的时间间隔，确保同一线芯两端的主、从探针同时接触对应接头以后，有足够的时间进行线芯的检测。

上述的检测方法所使用的一种线缆检测装置的实施例可以包括：

图像获取装置，图像获取装置至少包括两个，如图1中的图像获取装置Ⅰ和图像处理装置Ⅱ，它们均与控制器连接，分别设置在线缆的两端，所设角度应满足可以清晰的拍摄到线缆端部的线芯排布。当线缆的每一端设置多个时，不仅可以作为冗余的备用设备，还可以同时拍摄线缆两端的多副线芯图像，从中选择角度合适的线芯图像。图像获取装置可以选择现有的图像传感器或者摄像机或者摄像头等装置。

还包括探针式检测器，探针式检测器包括主探针模块和从探针模块。

主探针模块包括主控制器和与主控制器相连的探针Ⅰ，主控制器与控制器相连，用于接收控制器发出的线缆检测信号和探针Ⅰ的运动信号，同时还从主控制器中获取线芯的检测顺序；从探针模块包括从机控制器、从检测器和与从控制器相连的探针Ⅱ，从控制器接收控制器发送的探针运动信号和线芯检测顺序以后，通过控制电机来控制与电机相连的探针的运动；从检测器与控制器相连，用于接收探针发出的线缆检测信号。主控制器接收到控制器发送的探针Ⅰ运动信号以后，通过控制探针Ⅰ按照主探针模块一端的线芯检测顺序，与需要检测的线缆的线芯进行一一接触，当探针Ⅰ和探针Ⅱ均与线缆两端相同的线芯接触以后，控制器向从检测器发出线缆检测信号进行线缆检测。

控制器，包括软件数据库，存储有标准型号的线缆两端的线芯排布和每种型号的线缆两端线芯的排布规则，同时控制器用于接收图像获取装置获取的线芯图像，并分析线芯图像获取线芯排布，同时还用于向主探针控制器和从探针控制器发出探针运动信号，同时发送主控制器的线缆检测信号，并接收从控制器发回的检测结果信号，然后判断线缆通断情况。

在判断线芯的通断时，还可以判断线芯的导通情况。例如控制器发出低压信号通过探针Ⅰ，然后探针Ⅱ接收经过线芯以后的检测信号，如果检测信号为零，则说明线芯不通，如果检测信号不为零，则说明线芯导通，而导通的情况，则通过与输入的低压信号相比，检测信号是变大还是减小，进而判断线芯导通的程度。

具体实施过程中，上述的主探针控制器、从探针控制器、计算机可以设置为同一个主控制器，此时主控制器兼具主探针控制器、从探针控制器、计算机三者的功能。

作为一种实施方式，控制器上连接显示装置，用于显示当前待测电缆的线芯通断情况。还可连接键盘、电源开关、USB插座，键盘用于进行人工的输入。控制器选择DSP控制器，其上连接的存储器可以为FLASH存储器和SRAM存储器，同时控制器上设置与主探针模块和从探针模块进行通信的I/O接口，接收从检测器的输出信号。在连接时，DSP控制器通过数据总线与FLASH存储器和SRAM存储器连接；DSP控制器通过显示接口与显示装置连接，并通过IC接口与键盘连接；FLASH存储器存储程序和数据；I/O接口和AD采集模块均与DSP控制器连接。

Claims (7)

1.一种探针式多芯多型线缆检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

SP1：获取不同标准型号的参考线缆两端的线芯图像，在数据库中建立从线芯图像中获取的不同标准型号的线缆两端连接件数据和连接件内线芯排布数据，同时为每一种型号的线缆两端的线芯预先设定检测顺序；

SP2：分别获取待测线缆两端连接件的线芯图像，从线芯图像中获取线缆两端的连接件数据或者线芯排布数据，然后与数据库中预存的不同型号线缆的连接件数据或线芯排布数据进行对比，获取待测线缆的型号及该型号线缆的线芯检测顺序；

SP3：控制线缆两端的探针按照线缆的线芯检测顺序一一探触每根线芯的两端，判断每根线芯是否导通。

2.根据权利要求1所述的一种探针式多芯多型线缆检测方法，其特征在于：SP1中，所述线芯的检测顺序通过以下两种方式获取：

对每一种标准型号的线缆一端连接件内的线芯进行排序，获取该端的线芯排布顺序，所述的排布顺序即该端的检测顺序，根据获取的一端的检测顺序，对应获取线缆另一端线芯的检测顺序；

获取每一种标准型号的参考线缆两端的线芯图像以后，以不同的顺序对其中一端的线芯进行排序，同时获取相对应的另一端线芯的排序，根据不同的顺序，遍历线缆两端的线芯图像中的线芯，求取不同排序下的线缆两端的路径和，路径和最短的顺序即为需要的线芯检测顺序。

3.根据权利要求1所述的一种探针式多芯多型线缆检测方法，其特征在于：在进行导通检测时，一端探针发出低压信号，另一端探针接收信号，并检测信号的有或者无，与线芯一端发出的低压信号相比增大或者减小。

4.根据权利要求3所述的一种探针式多芯多型线缆检测方法，其特征在于：进行线缆线芯检测时，一端探针发出低压信号，另一端探针通过获取的检测信号判断线缆中同一根导线的导通与否，然后通过控制线缆两端的探针按照检测顺序移动到下一个线芯进行检测，直到完成对同一根线缆的所有线芯的检测，对一根线缆的所有线芯进行检测以后，在显示器上显示出线缆的每根导线的输入低压信号的大小和接收的检测信号大小。

5.一种探针式多芯多型线缆检测装置，其特征在于，包括：

图像获取装置，所述图像获取装置不少于两个，并且均与控制器连接，用于分别获取线缆两端的线芯图像；

主探针模块，包括主控制器和与之相连的探针Ⅰ，所述主控制器与控制器相连，用于接收控制器发出的线缆检测信号、线芯的检测顺序和探针Ⅰ的运动信号，同时主控制器还用于控制探针Ⅰ的运动；

从探针模块，包括从控制器、从检测器和与之相连的探针Ⅱ，所述从控制器与控制器相连，用于接收控制器发出的线芯的检测顺序；从检测器与控制器相连，用于接收通过线芯后的线缆检测信号并传递给控制器，所述从控制器还用于接收探针Ⅱ的运动信号；

控制器，其内部设置有用来存储不同标准型号的线缆两端的连接件数据、线芯排布数据缆两端线芯的检测顺序的数据库，控制器接收图像获取装置获取的线芯图像，并对线芯图像进行分析获取连接件数据和线芯排布，同时还用于向主探针模块和从探针模块发出线缆检测信号和线芯的检测顺序，同时接收从探针模块发回的检测信号，并判断线缆通断情况。

6.根据权利要求5所述的一种探针式多芯多型线缆检测装置，其特征在于：所述控制器上连接有显示器，用于显示当前通过当前待测电缆的线缆检测信号和通过线芯的检测信号。

7.根据权利要求6所述的一种探针式多芯多型线缆检测装置，其特征在于：所述线缆检测信号为低压信号。