CN114973260B - 一种液压千斤顶智能校验的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压千斤顶智能校验方法，获得至少一个所述液压千斤顶的待检数据，自动识别采集数据，软件使用相机识读学习OCR字符库，直接进行字符识别，通过一个多层的卷积神经网络来完成待识别字符图像的信息，使用启发式注意力模型，实现从特征到字符的解码，根据校验等级选择校验规则库中的对应的一种或多种校验规则，对所述待检数据进行校验；对所述待检数据进行校验；利用校验结果，生成校验报告，并输出所述校验报告。当校验报告表示所述待检数据中存在异常数据，确定所述异常数据对应的待检设备的标识信息；获取与所述标识信息关联的待检数据，生成并输出异常数据报表。照预设校验规则通过对应的校验算法对相应的待检数据进行校验。

Description

一种液压千斤顶智能校验的方法及设备

技术领域

本发明涉及测量校准技术领域，尤其涉及一种液压千斤顶智能校验的方法及设备。

背景技术

现有油顶校验需要人工判读油压对应的压力，如5MPa时对应100KN，人工读数记录存在效率低、长时工作错误判读的情况。而如果采用摄像头对表盘进行采集，操作人员一般都是站在油泵前操作，操作时会挡住摄像头读取油表。

圆弧刻度指针式仪表广泛运用于工业生产、居民生活中，如压力表、温湿度表、位移表等。此类仪表普遍应用的读数方式大部分仍然是人工读数，受经验、环境、人员等因素的影响，往往存在一些人为误差和随机误差。并且在部分指针式仪表存在安装位置人眼不易到达、仪表太小人眼不易读取等情况。虽然部分问题可以通过将原指针式仪表更换为数字式仪表解决问题，但有的情况仪表由于各种原因不便更换。因此通过机器视觉图像处理来读取指针示值的方法能有效消除人工读数的影响，解决部分指针式仪表人眼不易读数的问题，并且在原仪表不便更换时是实现工业智能化、数字化的一种有效方式。而从圆弧刻度图像中读取识别刻度线常是机器视觉图像处理中不可缺少的环节。

同时，在液压千斤顶校验领域，存在千斤顶读数表采用指针或者数字表混用的情况，导致现有技术中不存在可以对全部液压千斤顶进行校验，不管是何种读表都可以实现检验的方案。

发明内容

现在设计一款专用***，用于自动识别采集数据，智能判读油压后对应千斤顶输出力值，自动计算回归方程和相关系数并生成报告。本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明公开一种液压千斤顶智能校验的方法，所述智能校验的方法包括如下步骤：

步骤1，通过识别所述液压千斤顶的测量显示方法，判断所述液压千斤顶的显示方式是否为指针式压力表显示，若是为指针式压力表则跳转至步骤2；若不是则判断所述显示方式是否为数字式压力表显示，若是则跳转至步骤3；

步骤2，数据库预先存储有多个指针压力表的模板，将识别到的指针式压力表与数据库中的模板进行匹配，进而确定识别到的指针式压力表的指针旋转点，并获取零值刻度点；将识别到的指针式压力表的有效读数区域进行360等分，并将所述零值刻度点定义为角度为零，同时将表盘数据与等分圆进行数据转换，随着压力表指针的变动，指针旋转角度实时变化，将数据实时进行转化；

步骤3，获取数字式压力表的显示区域，通过识读学习OCR字符库直接对显示区域进行字符识别，通过一个多层的卷积神经网络来完成待识别字符图像的信息编码，然后使用启发式的注意力模型，实现从特征到字符的解码；

步骤4，智能判读油压后对所述应液压千斤顶的输出力值，自动计算回归方程和相关系数并生成报告。

更进一步地，对所述液压千斤顶的待检数据进行校验；根据校验结果，生成校验报告，并输出所述校验报告，自动对生成的校验报告进行检测，当判断校验报告中的待检数据中存在异常数据，则自动加载至异常点，对所述液压千斤顶重新进行校验。

更进一步地，所述回归方程为：y＝0.0115x+0.3694，其中y表示压力表读数(MPa)，x为压力机读数(kN)。

更进一步地，将表盘数据与等分圆进行数据转换进一步包括：根据识别的指针表对应的模板定位零值刻度点和最大值刻度点MAX(MPa)所占全部等分圆的比例p，实时获取压力表指针所在角度α，则对应的压力读数＝α×MAX/360p(MPa)。

更进一步地，将表盘数据与等分圆进行数据转换进一步包括：所述步骤3进一步包括：根据对字符识别设计的启发式机制，模拟人脑的思维模式对注意力模型提取的特征进行合理性评估。

更进一步地，智能校验的方法的执行标准为JGT321-2011、JJG621-2012。

本发明还公开了一种液压千斤顶智能校验的设备，所述智能校验的设备包括如下模块：

采集及判断模块，通过识别所述液压千斤顶的测量显示方法，判断所述液压千斤顶的显示方式是否为指针式压力表显示，若是为指针式压力表则跳转至指针式压力表校验模块执行校验；若不是则判断所述显示方式是否为数字式压力表显示，若是则跳转至数字式压力表校验模块执行校验；

指针式压力表校验模块，数据库预先存储有多个指针压力表的模板，将识别到的指针式压力表与数据库中的模板进行匹配，进而确定识别到的指针式压力表的指针旋转点，并获取零值刻度点；将识别到的指针式压力表的有效读数区域进行360等分，并将所述零值刻度点定义为角度为零，同时将表盘数据与等分圆进行数据转换，随着压力表指针的变动，指针旋转角度实时变化，将数据实时进行转化；

数字式压力表校验模块，获取数字式压力表的显示区域，通过识读学习OCR字符库直接对显示区域进行字符识别，通过一个多层的卷积神经网络来完成待识别字符图像的信息编码，然后使用启发式的注意力模型，实现从特征到字符的解码；

报告生成及分析模块，智能判读油压后对所述应液压千斤顶的输出力值，自动计算回归方程和相关系数并生成报告。

更进一步地，采集装置设置于可180度四向旋转钣金框架，并搭载在油泵上，在所述油泵前端时能确保采集装置正对指针式压力表或数字式压力表，实现固定相距精确采集；摄像头通过网线与电脑连接，实时采集压力表数据，传输到电脑软件显示出来，可以实现触发记录或者自动记录。

更进一步地，采集装置进一步判断是否存在工作人员遮挡指针式压力表或数字式压力表，当检测到遮挡时，旋转钣金框架至无遮挡状态，其旋转方式为前后或者左右在180°可翻转范围内进行旋转。

更进一步地，所述报告生成及分析模块进一步包括：对所述所述液压千斤顶的待检数据进行校验；根据校验结果，生成校验报告，并输出所述校验报告，自动对生成的校验报告进行检测，当判断校验报告中的待检数据中存在异常数据，则自动加载至异常点，对所述液压千斤顶重新进行校验。

本发明于现有技术相比，有益效果为：解决千斤顶读数表采用指针或者数字表混用的问题，在可以对全部液压千斤顶进行校验，不管是何种读表都可以实现检验的方案。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在图中，在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1是本发明的一种液压千斤顶智能校验的方法的流程图。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，本实施例提供公开一种液压千斤顶智能校验的方法，所述智能校验的方法包括如下步骤：

步骤1，通过识别所述液压千斤顶的测量显示方法，判断所述液压千斤顶的显示方式是否为指针式压力表显示，若是为指针式压力表则跳转至步骤2；若不是则判断所述显示方式是否为数字式压力表显示，若是则跳转至步骤3；

步骤2，数据库预先存储有多个指针压力表的模板，将识别到的指针式压力表与数据库中的模板进行匹配，进而确定识别到的指针式压力表的指针旋转点，并获取零值刻度点；将识别到的指针式压力表的有效读数区域进行360等分，并将所述零值刻度点定义为角度为零，同时将表盘数据与等分圆进行数据转换，随着压力表指针的变动，指针旋转角度实时变化，将数据实时进行转化；

步骤3，获取数字式压力表的显示区域，通过识读学习OCR字符库直接对显示区域进行字符识别，通过一个多层的卷积神经网络来完成待识别字符图像的信息编码，然后使用启发式的注意力模型，实现从特征到字符的解码；

步骤4，智能判读油压后对所述应液压千斤顶的输出力值，自动计算回归方程和相关系数并生成报告。

更进一步地，对所述液压千斤顶的待检数据进行校验；根据校验结果，生成校验报告，并输出所述校验报告，自动对生成的校验报告进行检测，当判断校验报告中的待检数据中存在异常数据，则自动加载至异常点，对所述液压千斤顶重新进行校验。

更进一步地，所述回归方程为：y＝0.0115x+0.3694，其中y表示压力表读数(MPa)，x为压力机读数(kN)。

更进一步地，将表盘数据与等分圆进行数据转换进一步包括：根据识别的指针表对应的模板定位零值刻度点和最大值刻度点MAX(MPa)所占全部等分圆的比例p，实时获取压力表指针所在角度α，则对应的压力读数＝α×MAX/360p(MPa)。

更进一步地，将表盘数据与等分圆进行数据转换进一步包括：所述步骤3进一步包括：根据对字符识别设计的启发式机制，模拟人脑的思维模式对注意力模型提取的特征进行合理性评估。

更进一步地，智能校验的方法的执行标准为JGT321-2011、JJG621-2012。

本发明还公开了一种液压千斤顶智能校验的设备，所述智能校验的设备包括如下模块：

采集及判断模块，通过识别所述液压千斤顶的测量显示方法，判断所述液压千斤顶的显示方式是否为指针式压力表显示，若是为指针式压力表则跳转至指针式压力表校验模块执行校验；若不是则判断所述显示方式是否为数字式压力表显示，若是则跳转至数字式压力表校验模块执行校验；

指针式压力表校验模块，数据库预先存储有多个指针压力表的模板，将识别到的指针式压力表与数据库中的模板进行匹配，进而确定识别到的指针式压力表的指针旋转点，并获取零值刻度点；将识别到的指针式压力表的有效读数区域进行360等分，并将所述零值刻度点定义为角度为零，同时将表盘数据与等分圆进行数据转换，随着压力表指针的变动，指针旋转角度实时变化，将数据实时进行转化；

数字式压力表校验模块，获取数字式压力表的显示区域，通过识读学习OCR字符库直接对显示区域进行字符识别，通过一个多层的卷积神经网络来完成待识别字符图像的信息编码，然后使用启发式的注意力模型，实现从特征到字符的解码；

报告生成及分析模块，智能判读油压后对所述应液压千斤顶的输出力值，自动计算回归方程和相关系数并生成报告。

更进一步地，采集装置设置于可180度四向旋转钣金框架，并搭载在油泵上，在所述油泵前端时能确保采集装置正对指针式压力表或数字式压力表，实现固定相距精确采集；摄像头通过网线与电脑连接，实时采集压力表数据，传输到电脑软件显示出来，可以实现触发记录或者自动记录。

更进一步地，采集装置进一步判断是否存在工作人员遮挡指针式压力表或数字式压力表，当检测到遮挡时，旋转钣金框架至无遮挡状态，其旋转方式为前后或者左右在180°可翻转范围内进行旋转。

更进一步地，所述报告生成及分析模块进一步包括：对所述所述液压千斤顶的待检数据进行校验；根据校验结果，生成校验报告，并输出所述校验报告，自动对生成的校验报告进行检测，当判断校验报告中的待检数据中存在异常数据，则自动加载至异常点，对所述液压千斤顶重新进行校验。

在本实施例中，现有油顶校验需要人工判读油压对应的压力，如5MPa时对应100KN，人工读数记录存在效率低、长时工作错误判读的情况，现在设计一款专用***，用于自动识别采集数据，智能判读油压后对应千斤顶输出力值，自动计算回归方程和相关系数并生成报告。

例如，操作人员一般都是站在油泵前操作，操作时会挡住摄像头读取油表，现设计一套用于前后或者左右180°翻转的钣金框架，搭载在油泵上，框架上固定摄像头，在油泵前端时能确保摄像头正对指针式压力表或数字式压力表，实现固定相距精确采集；摄像头通过网线与电脑连接，实时采集压力表数据，传输到电脑软件显示出来，可以实现触发记录或者自动记录。

1、指针式压力表数据读取：

软件采用模板匹配定位、匹配指针，同时软件分析给出指针0点位置，将表盘中心定位圆心，等分360份，将初时压力表位置0点位置定义为角度0点，同时将表盘数据与等分圆进行数据转换，随着压力表指针的变动，指针旋转角度实时变化，将数据实时进行转化并在软件显示。

2、数字式压力表数据读取：

软件使用相机识读学习OCR字符库，直接进行字符识别，通过设计一个数十层的卷积神经网络来完成待识别字符图像的信息编码，然后使用启发式的注意力模型，实现从特征到字符的解码。其中，专为字符识别设计的启发式机制，模拟人脑的思维模式对注意力模型提取的特征进行合理性评估，识别精度高，使注意力模型在复杂场景中具有的强大适应性。

软件自动计算回归方程和相关系数，并生成报告。执行标准：JGT321-2011、JJG621-2012。

更进一步地，获取待校准仪表的目标指针在第一位置和第二位置时的表盘图像；在所述表盘图像中识别出目标指针和刻度线；确定目标指针在第一位置和第二位置时的指针基准线，并根据目标指针在所述第一位置时的指针基准线和目标指针在所述第二位置时的指针基准线确定目标指针的转动圆心；根据所述转动圆心和所述刻度线确定所述刻度线的刻度基准线，以确定目标刻度线，并根据目标指针在目标刻度线确定时的指针基准线和目标刻度线的刻度基准线之间夹角的角度值执行相应的校准操作。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。因此，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以下权利要求(包括所有等同物)旨在限定本发明的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (4)

1.一种液压千斤顶智能校验的方法，其特征在于，所述智能校验的方法包括如下步骤：

步骤1，通过识别所述液压千斤顶的测量显示方式，判断所述液压千斤顶的显示方式是否为指针式压力表显示，若是为指针式压力表则跳转至步骤2；若不是则判断所述显示方式是否为数字式压力表显示，若是则跳转至步骤3；

步骤2，数据库预先存储有多个指针压力表的模板，将识别到的指针式压力表与数据库中的模板进行匹配，进而确定识别到的指针式压力表的指针旋转点，并获取零值刻度点；将识别到的指针式压力表的有效读数区域进行360等分，并将所述零值刻度点定义为角度为零，同时将表盘数据与等分圆进行数据转换，随着压力表指针的变动，指针旋转角度实时变化，将数据实时进行转化，其中，将表盘数据与等分圆进行数据转换进一步包括：根据识别的指针表对应的模板定位零值刻度点和最大值刻度点MAX(MPa)所占全部等分圆的比例p，实时获取压力表指针所在角度α，则对应的压力读数＝α×MAX/360p(MPa)；

步骤3，获取数字式压力表的显示区域，通过识读学习OCR字符库直接对显示区域进行字符识别，通过一个多层的卷积神经网络来完成待识别字符图像的信息编码，然后使用启发式的注意力模型，实现从特征到字符的解码；

步骤4，对所述液压千斤顶输出智能判读油压后的力值以及自动计算回归方程和相关系数并生成报告；所述步骤4进一步包括：对所述液压千斤顶的待检数据进行校验，其中，所述待检数据为智能判读油压后的力值以及自动计算回归方程和相关系数；根据校验结果，生成校验报告，并输出所述校验报告，自动对生成的校验报告进行检测，当判断校验报告中的待检数据中存在异常数据，则自动加载至异常点，对所述液压千斤顶重新进行校验；

所述回归方程为：y＝0.0115x+0.3694，其中y表示压力表读数(MPa)，x为压力机读数(kN)。

2.如权利要求1所述的一种液压千斤顶智能校验的方法，其特征在于，所述步骤3进一步包括：根据对字符识别设计的启发式机制，模拟人脑的思维模式对注意力模型提取的特征进行合理性评估。

3.如权利要求1所述的一种液压千斤顶智能校验的方法，其特征在于，智能校验的方法的执行标准为JGT321-2011、JJG621-2012。

4.一种对液压千斤顶智能校验的设备，其特征在于，所述智能校验的设备包括如下模块：采集及判断模块，通过识别所述液压千斤顶的测量显示方式，判断所述液压千斤顶的显示方式是否为指针式压力表显示，若是为指针式压力表则跳转至指针式压力表校验模块执行校验；若不是则判断所述显示方式是否为数字式压力表显示，若是则跳转至数字式压力表校验模块执行校验，采集及判断模块设置于钣金框架上油泵前端，采集装置正对指针式压力表或数字式压力表，实现固定相距精确采集；摄像头通过网线与电脑连接，实时采集压力表数据，传输到电脑软件显示出来，可以实现触发记录或者自动记录；

指针式压力表校验模块，数据库预先存储有多个指针压力表的模板，将识别到的指针式压力表与数据库中的模板进行匹配，进而确定识别到的指针式压力表的指针旋转点，并获取零值刻度点；将识别到的指针式压力表的有效读数区域进行360等分，并将所述零值刻度点定义为角度为零，同时将表盘数据与等分圆进行数据转换，随着压力表指针的变动，指针旋转角度实时变化，将数据实时进行转化，其中，将表盘数据与等分圆进行数据转换进一步包括：根据识别的指针表对应的模板定位零值刻度点和最大值刻度点MAX(MPa)所占全部等分圆的比例p，实时获取压力表指针所在角度α，则对应的压力读数＝α×MAX/360p(MPa)；

数字式压力表校验模块，获取数字式压力表的显示区域，通过识读学习OCR字符库直接对显示区域进行字符识别，通过一个多层的卷积神经网络来完成待识别字符图像的信息编码，然后使用启发式的注意力模型，实现从特征到字符的解码；

报告生成及分析模块，对所述液压千斤顶输出智能判读油压后的力值以及自动计算回归方程和相关系数并生成报告；所述对所述液压千斤顶输出智能判读油压后的力值以及自动计算回归方程和相关系数并生成报告，进一步包括：对所述液压千斤顶的待检数据进行校验，其中，所述待检数据为智能判读油压后的力值以及自动计算回归方程和相关系数；根据校验结果，生成校验报告，并输出所述校验报告，自动对生成的校验报告进行检测，当判断校验报告中的待检数据中存在异常数据，则自动加载至异常点，对所述液压千斤顶重新进行所述指针式压力表校验模块或所述数字式压力表校验模块的校验；

所述回归方程为：y＝0.0115x+0.3694，其中y表示压力表读数(MPa)，x为压力机读数(kN)；

采集装置进一步判断是否存在工作人员遮挡指针式压力表或数字式压力表，当检测到遮挡时，旋转钣金框架至无遮挡状态，其旋转方式为前后或者左右在180°可翻转范围内进行旋转。

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