CN106197515A - 一种航空仪表指针抖动量的检测***及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航空仪表指针抖动量的检测***及其检测方法，包括用于实现对航空仪表的供电和指针状态设定的检测设备、航空仪表、用于检测固定航空仪表的仪表夹持工装、测试电缆，还包括光源、相机夹持工装、相机电缆、工业相机和计算机，工业相机通过相机电缆与计算机相连，相机夹持工装安装在仪表夹持工装上，光源布置在航空仪表与工业相机之间，工业相机安装在相机夹持工装上；工业相机实时采集航空仪表面板图像，并上传至计算机进行分析，相机夹持工装实现工业相机的固定与焦距调整，相机电缆实现工业相机的供电和图像传输，计算机对工业相机采集上传的图像进行实时分析，解算出指针抖动量。

Description

一种航空仪表指针抖动量的检测***及其检测方法

技术领域

本发明涉及航空产品维修技术领域，具体的说是一种航空仪表指针抖动量的检测***及其检测方法。

背景技术

在航空装备维修企业内，对于航空仪表指针抖动量均有严格规定，例如某型应急地平表技术指标要求地平线抖动量应不大于±0.15mm。而目前的检测方法主要为目视测量，一般检测方法操作描述如下：在照明条件良好状态下，距离表盘0.6m处人眼垂直观察表盘地平线，应无明显跳动。该检测方法对于测试环境、人眼状态、测试标准的确定缺少定量标准，在实际操作时难以准确判定指针抖动量是否满足技术指标。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种航空仪表指针抖动量的检测***及其检测方法。

本发明解决其技术问题采用以下技术方案来实现：

一种航空仪表指针抖动量的检测***，包括用于实现对航空仪表的供电和指针状态设定的检测设备、航空仪表、用于检测固定航空仪表的仪表夹持工装、测试电缆，仪表夹持工装可给定航空仪表安装角度以及蜂鸣振动，检测设备用于实现对航空仪表的供电和指针状态的设定，还包括光源、相机夹持工装、相机电缆、工业相机和计算机，所述工业相机通过相机电缆与计算机相连，所述相机夹持工装安装在仪表夹持工装上，所述光源布置在航空仪表与工业相机之间，光源确保工业相机采集清晰图像，所述工业相机安装在相机夹持工装上；所述工业相机实时采集航空仪表面板图像，并上传至计算机进行分析，相机夹持工装实现工业相机的固定与焦距调整，相机电缆实现工业相机的供电和图像传输，计算机对工业相机采集上传的图像进行实时分析，解算出指针抖动量。本发明在传统的航空仪表的检测设备和固定工装的基础上，采用了非接触式的设计，实现仪表指针图像的清晰采集，从而完成对航空仪表指针抖动量的精确、实时、定量测量。

所述相机夹持工装包括固定板、螺钉一、上端盖、滑动块、外筒、滑动杆一、衬套、下端盖、螺母一、滑动杆二、连接板、螺母二、螺钉二、螺钉三，所述连接板固定在仪表夹持工装上，滑动杆一沿着圆周方向均匀的分布在连接板上远离仪表夹持工装的一端，滑动杆一的一端均与连接板通过螺母二固连，滑动杆一的另一端分别通过衬套与下端盖滑动连接，所述外筒的一端焊接固定在下端盖的中部，所述外筒的另一端与上端盖焊接固定，所述固定板安装在上端盖上，工业相机通过固定螺钉一安装在固定板上，所述滑动杆二的一端与连接板的中部相连，螺母一通过螺纹配合的方式安装在滑动杆二上，所述滑动块与外筒滑动配合。

一种航空仪表指针抖动量检测***的检测方法，所述方法步骤如下：

第一步：将航空仪表按工作状态固定至仪表夹持工装上，并与航空仪表检测设备电缆相连；

第二步：将光源与工业相机固定至相机夹持工装上，随后将相机夹持工装安装至仪表夹持工装上，并确保相机镜头与航空仪表面板轴线保持一致；

第三步：将相机数据线与计算机接口连接；

第四步：***上电，包括给检测设备、计算机、工业相机、光源供上相应电源；

第五步：按航空仪表性能检查工艺要求，设定检测设备的各开关状态，确保航空仪表进入面板待检状态；

第六步：启动计算机上的航空仪表指针抖动量测试程序，弹出工业相机监控画面，通过调整工业相机在相机夹持工装上的位置来对准焦距，保证监控画面清楚；

第七步：计算机上的航空仪表指针抖动量测试程序自动对采集的监控画面进行逐帧分析、计算，确认航空仪表指针实时位置数据，通过多组数据统计，得出航空仪表指针的上、下极限状态位置数据，两者相减即得航空仪表指针的实际抖动量。

所述该检测步骤监控画面的逐帧分析、计算包括以下流程：

第一步：通过相机每秒获取32帧图片，一共获取10秒，将获取的320帧图片进行存储；

第二步：提取存储的图片，通过抽取彩色平面，将彩色图片进行滤波处理，即对原始的采集图像进行处理，消除图像包含的噪声污染；

第三步：对处理后的图片进行灰度设置，实现图像边缘信息增强，使指针刻度区域与背景区域的界限变得明显，易于后续的分析；

第四步：进行圆形边缘查找与测量，得到航空仪表盘的半径像素信息，与航空仪表盘的实际尺寸信息结合，得到图片每个像素的实际物理长度值；

第五步：进行模型匹配，找到航空仪表盘内的指针及刻度线的状态和位置信息，并以刻度线建立XY轴平面坐标***；

第六步：综合上述测量信息，得出指针的平面Y坐标信息，即为该图片显示的指针指示值；

第七步：逐一对320帧图片按上述方法进行分析计算，最终得出各图片中指针的指示值，建立数组，通过数组的上下限之差，即为航空仪表指针的抖动量。

本发明的有益效果是：

本发明克服了传统目视检查判断过程模糊、定性、误差大等问题，实现了对航空仪表指针抖动量的精确、实时、定量测量，有效提升了航空仪表的检测品质。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为现有技术中的检测原理图；

图2为本发明的整体结构示意图；

图3为本发明的相机夹持工装的结构示意图；

图4为本发明的图3的A向视图；

图5为本发明的监控画面逐帧分析、计算流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的说明，对本发明做进一步说明，以方便技术人员理解。

如图1至图5所示，一种航空仪表指针抖动量的检测***，包括用于实现对航空仪表的供电和指针状态设定的检测设备、航空仪表、用于检测固定航空仪表的仪表夹持工装、测试电缆，仪表夹持工装可给定航空仪表安装角度以及蜂鸣振动，检测设备用于实现对航空仪表的供电和指针状态的设定，还包括光源、相机夹持工装、相机电缆、工业相机和计算机，所述工业相机通过相机电缆与计算机相连，所述相机夹持工装安装在仪表夹持工装上，所述光源布置在航空仪表与工业相机之间，光源确保工业相机采集清晰图像，所述工业相机安装在相机夹持工装上；所述工业相机实时采集航空仪表面板图像，并上传至计算机进行分析，相机夹持工装实现工业相机的固定与焦距调整，相机电缆实现工业相机的供电和图像传输，计算机对工业相机采集上传的图像进行实时分析，解算出指针抖动量。本发明在传统的航空仪表的检测设备和固定工装的基础上，采用了非接触式的设计，实现仪表指针图像的清晰采集，从而完成对航空仪表指针抖动量的精确、实时、定量测量。

所述相机夹持工装包括固定板1、螺钉一2、上端盖3、滑动块4、外筒5、滑动杆一6、衬套7、下端盖8、螺母一9、滑动杆二10、连接板11、螺母二12、螺钉二13、螺钉三14，所述连接板11固定在仪表夹持工装上，滑动杆一6沿着圆周方向均匀的分布在连接板11上远离仪表夹持工装的一端，滑动杆一6的一端均与连接板11通过螺母二12固连，滑动杆一6的另一端分别通过衬套7与下端盖8滑动连接，所述外筒5的一端焊接固定在下端盖8的中部，所述外筒5的另一端与上端盖3焊接固定，所述固定板1安装在上端盖3上，工业相机通过固定螺钉一2安装在固定板1上，所述滑动杆二10的一端与连接板11的中部相连，螺母一9通过螺纹配合的方式安装在滑动杆二10上，所述滑动块4与外筒5滑动配合。

一种航空仪表指针抖动量检测***的检测方法，所述方法步骤如下：

第一步：将航空仪表按工作状态固定至仪表夹持工装上，并与航空仪表检测设备电缆相连；

第二步：将光源与工业相机固定至相机夹持工装上，随后将相机夹持工装安装至仪表夹持工装上，并确保相机镜头与航空仪表面板轴线保持一致；

第三步：将相机数据线与计算机接口连接；

第四步：***上电，包括给检测设备、计算机、工业相机、光源供上相应电源；

第五步：按航空仪表性能检查工艺要求，设定检测设备的各开关状态，确保航空仪表进入面板待检状态；

第六步：启动计算机上的航空仪表指针抖动量测试程序，弹出工业相机监控画面，通过调整工业相机在相机夹持工装上的位置来对准焦距，保证监控画面清楚；

第七步：计算机上的航空仪表指针抖动量测试程序自动对采集的监控画面进行逐帧分析、计算，确认航空仪表指针实时位置数据，通过多组数据统计，得出航空仪表指针的上、下极限状态位置数据，两者相减即得航空仪表指针的实际抖动量。

所述该检测步骤监控画面的逐帧分析、计算包括以下流程：

第一步：通过相机每秒获取32帧图片，一共获取10秒，将获取的320帧图片进行存储；

第二步：提取存储的图片，通过抽取彩色平面，将彩色图片进行滤波处理，即对原始的采集图像进行处理，消除图像包含的噪声污染；

第三步：对处理后的图片进行灰度设置，实现图像边缘信息增强，使指针刻度区域与背景区域的界限变得明显，易于后续的分析；

第四步：进行圆形边缘查找与测量，得到航空仪表盘的半径像素信息，与航空仪表盘的实际尺寸信息结合，得到图片每个像素的实际物理长度值；

第五步：进行模型匹配，找到航空仪表盘内的指针及刻度线的状态和位置信息，并以刻度线建立XY轴平面坐标***；

第六步：综合上述测量信息，得出指针的平面Y坐标信息，即为该图片显示的指针指示值；

第七步：逐一对320帧图片按上述方法进行分析计算，最终得出各图片中指针的指示值，建立数组，通过数组的上下限之差，即为航空仪表指针的抖动量。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种航空仪表指针抖动量的检测***，包括用于实现对航空仪表的供电和指针状态设定的检测设备、航空仪表、用于检测固定航空仪表的仪表夹持工装、测试电缆，其特征在于：

还包括光源、相机夹持工装、相机电缆、工业相机和计算机，所述工业相机通过相机电缆与计算机相连，所述相机夹持工装安装在仪表夹持工装上，所述光源布置在航空仪表与工业相机之间，所述工业相机安装在相机夹持工装上；所述工业相机实时采集航空仪表面板图像，并上传至计算机进行分析，相机夹持工装实现工业相机的固定与焦距调整，相机电缆实现工业相机的供电和图像传输，计算机对工业相机采集上传的图像进行实时分析，解算出指针抖动量。

2.根据权利要求1所述的一种航空仪表指针抖动量的检测***，其特征在于：所述相机夹持工装包括固定板(1)、螺钉一(2)、上端盖(3)、滑动块(4)、外筒(5)、滑动杆一(6)、衬套(7)、下端盖(8)、螺母一(9)、滑动杆二(10)、连接板(11)、螺母二(12)、螺钉二(13)、螺钉三(14)，所述连接板(11)固定在仪表夹持工装上，滑动杆一(6)沿着圆周方向均匀的分布在连接板(11)上远离仪表夹持工装的一端，滑动杆一(6)的一端均与连接板(11)通过螺母二(12)固连，滑动杆一(6)的另一端分别通过衬套(7)与下端盖(8)滑动连接，所述外筒(5)的一端焊接固定在下端盖(8)的中部，所述外筒(5)的另一端与上端盖(3)焊接固定，所述固定板(1)安装在上端盖(3)上，工业相机通过固定螺钉一(2)安装在固定板(1)上，所述滑动杆二(10)的一端与连接板(11)的中部相连，螺母一(9)通过螺纹配合的方式安装在滑动杆二(10)上，所述滑动块(4)与外筒(5)滑动配合。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的一种航空仪表指针抖动量检测***的检测方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

第一步：将航空仪表按工作状态固定至仪表夹持工装上，并与航空仪表检测设备电缆相连；

第二步：将光源与工业相机固定至相机夹持工装上，随后将相机夹持工装安装至仪表夹持工装上，并确保相机镜头与航空仪表面板轴线保持一致；

第三步：将相机数据线与计算机接口连接；

第四步：***上电，包括给检测设备、计算机、工业相机、光源供上相应电源；

第五步：按航空仪表性能检查工艺要求，设定检测设备的各开关状态，确保航空仪表进入面板待检状态；

第六步：启动计算机，弹出工业相机监控画面，通过调整工业相机在相机夹持工装上的位置来对准焦距，保证监控画面清楚；

第七步：计算机上的航空仪表指针抖动量测试程序自动对采集的监控画面进行逐帧分析、计算，确认航空仪表指针实时位置数据，通过多组数据统计，得出航空仪表指针的上、下极限状态位置数据，两者相减即得航空仪表指针的实际抖动量。

4.根据权利要求3所述的一种航空仪表指针抖动量检测***的检测方法，其特征在于：所述该检测步骤监控画面的逐帧分析、计算包括以下流程：

第一步：通过相机每秒获取32帧图片，一共获取10秒，将获取的320帧图片进行存储；

第二步：提取存储的图片，通过抽取彩色平面，将彩色图片进行滤波处理；

第三步：对处理后的图片进行灰度设置，实现图像边缘信息增强；

第四步：进行圆形边缘查找与测量，得到航空仪表盘的半径像素信息，与航空仪表盘的实际尺寸信息结合，得到图片每个像素的实际物理长度值；

第五步：进行模型匹配，找到航空仪表盘内的指针及刻度线的状态和位置信息，并以刻度线建立XY轴平面坐标***；

第六步：综合上述测量信息，得出指针的平面Y坐标信息，即为该图片显示的指针指示值；

第七步：逐一对320帧图片按上述方法进行分析计算，最终得出各图片中指针的指示值，建立数组，通过数组的上下限之差，即为航空仪表指针的抖动量。