CN113686375A - 一种数字表自动检定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种数字表自动检定方法，摄像头拍摄检验台，发现数字表后，机械手在预定位置抓取表笔向数字表靠近；摄像头拍摄机械手靠近数字表的图片，在同一高度不同时刻拍摄图片，计算出像素和实际尺寸的对应关系；根据拍摄的图片，图像识别数字表上的目标位置，并计算出数字表中心点到各个目标位置水平面上的行走路线；机械手行走至数字表正上方，测距传感器测量机械手到数字表的距离；依次进行项目检定；摄像头拍摄数字表识别数字表显示的屏幕数据并计算；对比标准数据，生成检定结果。本发明通过自动检定的方式替代人工检测过程，能够有效的提高检测的工作效率，降低错检率，从而保证量值传递的准确和统一。

Description

一种数字表自动检定方法
技术领域
本发明涉及数字表检定技术领域，尤其是一种数字表自动检定方法。
背景技术
数字表是一种很普遍的电子测量仪器，在科研试验中有着广泛的用途，目前各级计量部门所要检定的数字表，数量众多，其检定手段仍是手工测试，测试数据手工记录、人工计算，操作繁琐、效率极低，事后的数据处理及出具检定证书经常费时费力，易出现人为因素造成的错判、漏判等，难以保证量值传递的准确和统一，影响了科研、试验任务的顺利进行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种数字表自动检定方法，能够快速便捷的对数字表进行检定。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种数字表自动检定方法，包括以下步骤，
S1、摄像头拍摄检验台，发现数字表后，机械手在预定位置抓取表笔向数字表靠近；
S2、摄像头拍摄机械手靠近数字表的图片，在同一高度不同时刻拍摄图片，计算出像素和实际尺寸的对应关系；
S3、根据拍摄的图片，图像识别数字表上的目标位置，并计算出数字表中心点到各个目标位置水平面上的行走路线；
S4、当机械手行走至数字表正上方时，测距传感器测量机械手到数字表的距离；
S5、依次进行插表笔、旋转机械档位、按按钮选定检定项目；
S6、摄像头拍摄数字表识别数字表显示的屏幕数据并计算；
S7、对比标准数据，生成检定结果。
进一步的说，本发明所述的步骤S2中，机械手首次完整进入摄像头视野范围时，摄像头拍摄机械手和数字表的俯视图；机械手在X轴上行走一段距离，摄像头再次拍摄机械手和数字表的俯视图。
再进一步的说，本发明所述的步骤S3中，通过各个目标位置的像素坐标及步骤S2计算出的像素和实际尺寸的对应关系算出机械手从数字表中心点到各个目标位置水平面的实际行走路线。
再进一步的说，本发明所述的步骤S4中，当机械手行走至数字表正上方时，机械手末端安装的测距传感器测量出机械手末端到数字表的垂直距离；根据已知固定的机械手末端距离抓取操作装置的距离，以及抓取操作装置抓取的表笔长度和位置，计算出表笔头部到数字表中心点的垂直距离。
再进一步的说，本发明所述的步骤S6中，由标准装置输出标准信号给数字表，数字表显示屏上显示数据，摄像头拍摄数字表显示屏，图像识别提取关键特征计算出数字表上的数据。
本发明的有益效果是，解决了背景技术中存在的缺陷，通过自动检定的方式替代人工检测过程，能够有效的提高检测的工作效率，降低错检率，从而保证量值传递的准确和统一。
附图说明
图1是本发明的方法流程示意图。
图2-1和图2-2是摄像头拍摄机械手靠近数字表的俯视示意图。
其中，长方形表示数字表，圆形表示机械手。
图3是数字表识别目标位置的示意图。
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示的一种数字表自动检定方法，包括如下步骤：
1、摄像头拍摄检验台，发现数字表后，机械手在预定位置抓取表笔向数字表靠近。
摄像头拍摄检验台，发现数字表后，机械手末端距离抓取操作装置在预定位置抓取表笔后向数字表靠近。
2、摄像头拍摄机械手靠近数字表的图片，在同一高度不同时刻拍摄图片，计算出像素和实际尺寸的对应关系。
图2-1是机械手首次完整进入摄像头视野范围时，摄像头拍摄机械手和数字表的俯视图，机械手在X轴上行走8cm，摄像头再次拍摄机械手和数字表的俯视图，如图2-2所示。图2-1和图2-2的图片像素尺寸都是1920*1080像素，两幅图对比发现，图片中机械手的像素位置从(320,960)变化到(640,900)，也就是X轴上像素差是320像素(640-320＝320像素)，那么可以计算出1像素＝0.025cm(8/320＝0.025)。
3、基于步骤2拍摄的图片，图像识别数字表上的目标位置，包括：插孔、机械档位、按钮，并计算出数字表中心点到各个目标位置水平面上的行走路线。
步骤2拍摄的图2-2，对数字表的图像识别后分别得到插孔K1、插孔K2、机械档位K3、按钮K4，图片中像素坐标K1(840，405)，K2(1080,405)，K3(960，540)，K4(840,675)，而图片的中心点坐标是(960,540)，通过各个目标位置的像素坐标及步骤2计算出的像素和实际尺寸的对应关系可以算出从机械手从数字表中心点到插孔K1水平面的实际行走路线，即机械手从数字表中心点沿X轴向左行走5.25cm((960-840)*0.025＝3cm)，然后沿着Y轴向后行走9cm((540-405)*0.025＝3.375cm)，即可到达插孔K1点水平面位置，同理可以得到机械手从中心点到达插孔K2、机械档位K3、按钮K4水平面位置的行走路线。
4、当机械手行走数字表正上方时，测距传感器测量机械手到数字表的距离。
当机械手行走至数字表正上方时，机械手末端安装的测距传感器测量出机械手末端到数字表的垂直距离是11cm，而机械手末端距离抓取操作装置的距离，以及抓取操作装置抓取的表笔长度和位置均已知固定，那么最终计算出表笔头部到数字表中心点的垂直距离是10cm。
5、依次进行插表笔、旋转机械档位、按按钮选定检定项目。
综合步骤3得到的数字表中心点到各个目标位置水平面上的行走路线和步骤4得到的表笔头部到数字表中心点的垂直距离，机械手末端安装的抓取操作装置可以将抓取的表笔***数字表插孔、然后旋转机械档位、按按钮选定检定项目进行检定。
6、(标准信号)摄像头拍摄数字表并识别屏幕数据。
基于步骤5机械手上的抓取操作装置依次进行插表笔、旋转机械档位、按按钮等动作后，选定检定项目，然后标准装置输出标准信号给数字表，数字表显示屏上显示数据，摄像头拍摄数字表显示屏，图像识别提取关键特征计算出数字表上的数据。
7、对比标准数据，生成检定结果。
基于步骤6中得到的数字表读数与标准数据对比，生成检定结果，数字表自动检定完成。
以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离发明的实质和范围。

Claims (5)

1.一种数字表自动检定方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1、摄像头拍摄检验台，发现数字表后，机械手在预定位置抓取表笔向数字表靠近；
S2、摄像头拍摄机械手靠近数字表的图片，在同一高度不同时刻拍摄图片，计算出像素和实际尺寸的对应关系；
S3、根据拍摄的图片，图像识别数字表上的目标位置，并计算出数字表中心点到各个目标位置水平面上的行走路线；
S4、当机械手行走至数字表正上方时，测距传感器测量机械手到数字表的距离；
S5、依次进行插表笔、旋转机械档位、按按钮选定检定项目；
S6、摄像头拍摄数字表识别数字表显示的屏幕数据并计算；
S7、对比标准数据，生成检定结果。
2.如权利要求1所述的一种数字表自动检定方法，其特征在于：所述的步骤S2中，机械手首次完整进入摄像头视野范围时，摄像头拍摄机械手和数字表的俯视图；机械手在X轴上行走一段距离，摄像头再次拍摄机械手和数字表的俯视图。
3.如权利要求1所述的一种数字表自动检定方法，其特征在于：所述的步骤S3中，通过各个目标位置的像素坐标及步骤S2计算出的像素和实际尺寸的对应关系算出机械手从数字表中心点到各个目标位置水平面的实际行走路线。
4.如权利要求1所述的一种数字表自动检定方法，其特征在于：所述的步骤S4中，当机械手行走至数字表正上方时，机械手末端安装的测距传感器测量出机械手末端到数字表的垂直距离；根据已知固定的机械手末端距离抓取操作装置的距离，以及抓取操作装置抓取的表笔长度和位置，计算出表笔头部到数字表中心点的垂直距离。
5.如权利要求1所述的一种数字表自动检定方法，其特征在于：所述的步骤S6中，由标准装置输出标准信号给数字表，数字表显示屏上显示数据，摄像头拍摄数字表显示屏，图像识别提取关键特征计算出数字表上的数据。
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