專(zhuān)利名稱(chēng)：基于計(jì)算機(jī)的汽車(chē)儀表視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的汽車(chē)儀表性能檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法，尤其涉及 一種基于計(jì)算機(jī)的汽車(chē)儀表視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
汽車(chē)儀表包括轉(zhuǎn)速表、車(chē)速表、油壓表、水溫表，有的還包括氣壓表、電壓表和電流 表，這些儀表多為指針式儀表，這些儀表在生產(chǎn)和使用過(guò)程中都需要定期進(jìn)行檢定，以判 斷其精確度是否滿(mǎn)足國(guó)標(biāo)或者行業(yè)規(guī)定的參數(shù)耍求。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)汽車(chē)儀表的檢定工作主 要是采用人工觀測(cè)儀表盤(pán)指針讀數(shù)，來(lái)判斷產(chǎn)品的合格與否，這種判別方法受人的主觀因 素如人的觀測(cè)角度、觀測(cè)距離及疲勞強(qiáng)度等影響。誤差很大，可靠性不高。而且檢定效率 低，勞動(dòng)強(qiáng)度大。

發(fā)明內(nèi)容
木發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于計(jì)算機(jī)的汽車(chē)儀表視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng) 及其檢測(cè)方法。本發(fā)明檢測(cè)系統(tǒng)是采用基亍計(jì)算機(jī)和攝像機(jī)的機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)，建立指 針式儀表的自動(dòng)判讀系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)儀表圖像的采集、分析、處理及識(shí)別，可以自動(dòng)的判讀儀 表盤(pán)的指針讀數(shù)，并給出指針的指示誤差。使用本發(fā)明檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行儀表檢定解決了目前 人工判讀方法的不足，克服了人工檢測(cè)所造成的各種誤差，大大提高了儀表檢定的精度和 效率。
為了解決.h述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明基于計(jì)算機(jī)的汽車(chē)儀表視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)予以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)
方案是該檢測(cè)系統(tǒng)包括光源、檢測(cè)箱休和與PC機(jī)^制系統(tǒng)連接附目機(jī)，所述檢測(cè)箱休 上部設(shè)1L有相機(jī)位置調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述相機(jī)位置調(diào)整機(jī)構(gòu)包括固定在所述檢測(cè)箱體頂部的X 向滑軌和Y向滑軌，每個(gè)滑軌的端部均設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)，每個(gè)滑軌上均設(shè)置有齒形傳動(dòng)
帶，每個(gè)齒形傳動(dòng)帶分別由步進(jìn)屯機(jī)驅(qū)動(dòng)，其中一個(gè)滑軌上設(shè)置有一升降吊架，所述升降
吊架上連接有照叨光源安裝支架；所述檢測(cè)箱體下方設(shè)置有儀表夾具，所述儀表夾具包括 固定在檢測(cè)箱體底部的X向?qū)к壓蚘向?qū)к?，所述X向?qū)к壓蚘向?qū)к壣戏謩e設(shè)置有兩 個(gè)夾緊式滑塊部件，所述每個(gè)夾緊式滑塊部件的t方均設(shè)置有支撐部位；還包括與所述 PC術(shù)L控制系統(tǒng)連接的模擬信號(hào)發(fā)生器，所述模擬信號(hào)發(fā)生器包括頻率電路和電阻電路， 用以接收PC機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出的指令，從而產(chǎn)生儀表檢測(cè)所需要的頻率和電阻信號(hào)；所述 PC機(jī)控制系統(tǒng)包括分別與PC機(jī)連接的輸入模塊、位胃調(diào)試模塊、儀表衣盤(pán)識(shí)別模塊、 通W設(shè)置模塊、相機(jī)目標(biāo)捕捉模塊和輸出模塊；所述位置調(diào)試模塊通過(guò)發(fā)送串口命令使得
5位于相機(jī)位置調(diào)整機(jī)構(gòu)中升降吊架上 的相機(jī)移動(dòng)；所述通訊設(shè)置模塊實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通訊設(shè)置和串口通訊設(shè)置；所述相機(jī)中包括圖 像顯示模塊和圖像處理模塊；所述圖像顯示模塊接收PC機(jī)控制系統(tǒng)的命令，將拍攝的圖 像數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)通訊方式上傳至PC機(jī)控制系統(tǒng)，所述PC機(jī)的輸出模塊顯示該圖像； 所述圖像處理模塊對(duì)拍攝到的圖像進(jìn)行濾波、定位、測(cè)量、比較和幾何量的計(jì)算，從而得 出被測(cè)儀表的檢定結(jié)果。本發(fā)明基于計(jì)算機(jī)的汽車(chē)儀表視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法包括以下歩驟(1)裝夾被測(cè) 儀表——首先，將被測(cè)儀表放入儀表夾具中，根據(jù)儀表的大小將支撐部位調(diào)整到合適位置 后將夾緊鎖緊螺栓鎖緊；(2)調(diào)整相機(jī)攝像頭的位置~PC機(jī)控制系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)相機(jī)升降 吊架的步進(jìn)電機(jī)之間通過(guò)兩路RS232進(jìn)行通訊，所述位置調(diào)試模塊控制兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)， 并使之帶動(dòng)分別與其嚙合的同步齒形傳送帶,從而驅(qū)動(dòng)攝像頭的升降吊架使相機(jī)攝像頭沿 著X向和/或Y向滑軌運(yùn)行，在XOY平面內(nèi)調(diào)整相機(jī)攝像頭的位置；(3)調(diào)整照明光源 的位覽——通過(guò)調(diào)整照明光源安裝支架中的由多個(gè)鉸接的杼件構(gòu)成的萬(wàn)向裝置，將光源調(diào) 整到合適的位置；(4)通過(guò)所述通lrt設(shè)置模塊實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通訊設(shè)置和串口通訊設(shè)智；(5) 利用相機(jī)拍攝被測(cè)儀表表盤(pán)圖像，并將圖像數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)迎訊方式上傳到PC機(jī)控制系 統(tǒng)，所述PC機(jī)的輸出模塊顯示該圖像；PC機(jī)控制系統(tǒng)中的儀表識(shí)別模塊通過(guò)與表盤(pán)數(shù) 據(jù)庫(kù)中的表盤(pán)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)處理，確定該表盤(pán)的類(lèi)型；相機(jī)目*示捕捉模塊根據(jù)被測(cè)儀表的 類(lèi)型不同，提供相應(yīng)的檢測(cè)軟件。(6)通過(guò)輸入模塊輸入被測(cè)儀表的廠家參數(shù)；(7)所述 圖像處理模塊處理拍攝到的圖像數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、定位、測(cè)量、比較和幾何 量的計(jì)算，從而得出被測(cè)儀表表針檢測(cè)的結(jié)果；在上述(4)一(7)步驟中，所述輸出模 塊通過(guò)屏幕顯示操作界面、顯示或打印檢定綣果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明基于計(jì)算機(jī)的汽車(chē)儀表視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)具有以下有益效果(1) 用機(jī)器視覺(jué)代替人眼對(duì)儀表進(jìn)行檢測(cè)，避免了由于人的觀測(cè)角度、觀測(cè)距離及 疲勞影響等造成的誤差，提高了檢測(cè)的可靠性。(2) 基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的技術(shù)，提商了檢測(cè)的精度和效率。(3) 提高了檢測(cè)過(guò)程的柔性和自動(dòng)化程度。(4) 基于計(jì)算機(jī)友好人機(jī)界面，操作簡(jiǎn)單，方便實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和性能曲線(xiàn)的存儲(chǔ)。(5) 兼容性好，能檢測(cè)不同類(lèi)型、大小的指針式儀表。


圖1-1是本發(fā)明基于it"算機(jī)的汽車(chē)儀表視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框閣;閣1-2是圖1中所示PC機(jī)控制系統(tǒng)構(gòu)成方框圖；閣2-1是檢測(cè)箱體結(jié)構(gòu)的主視圖；圖2-2是閣2-1所示檢測(cè)箱體的側(cè)視圖；圖2-3是圖2-1所示檢測(cè)箱體的俯視圖；程圖；圖4-1是采用圖1所示檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)轉(zhuǎn)速表的界面示意圖；圖4-2是圖4-1中所示檢測(cè)操作界面放大圖；圖5-1是采用圖1所示檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)燃油表的界面示意圖；圖5-2是圖4-1中所示檢測(cè)操作界面放大圖；圖6-1是采用圖1所示檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行位置調(diào)試的界面示意圖圖6-2是采用圖6-1所示檢測(cè)操作界面放大圖；圖7是釆用圖1所示檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)以頻率為信號(hào)源的儀表的流程圖； 圖8是采用圖1所示檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)以電阻為信號(hào)源的儀表的流程圖。 本發(fā)明檢測(cè)系統(tǒng)中主要部件和細(xì)節(jié)附圖標(biāo)記的說(shuō)明100檢測(cè)箱體，200光源，300相機(jī)攝像頭，400被測(cè)儀表，500PC機(jī)控制系統(tǒng)，600 模擬信號(hào)發(fā)生器，700CAN通訊接口， 501輸入模塊，502位置調(diào)試模塊，503儀表表盤(pán) 識(shí)別模塊，504通訊設(shè)置模塊，505相機(jī)目標(biāo)捕捉模塊，506輸出模塊，507數(shù)據(jù)庫(kù)，801 圖像顯示校塊，802閣像處理模塊。圖2-l、閣2-2和圖2-3所示的檢測(cè)箱體中涉及到的附圖標(biāo)記說(shuō)明2.夾具式滑塊部件， 3.夾具支架，4.支撐部位，5.支搾腳，6.X向?qū)к墸?' Y向?qū)к墸?.攝像頭升降吊架，8.Y 向滑軌，9、 9'.齒形傳動(dòng)帶，10、 12.步進(jìn)電機(jī)，ll.X向滑軌。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn) 一歩詳細(xì)地描述。圖1-1示出了本發(fā)明基于計(jì)算機(jī)的汽車(chē)儀表視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，包括設(shè)置在檢測(cè)箱體100 內(nèi)的光源、與PC機(jī)控制系統(tǒng)500分別連接的相機(jī)300、模擬信號(hào)發(fā)生器600;所述PC機(jī) 控制系統(tǒng)500通過(guò)CAN通訊接口 700與所述相機(jī)300和模擬信號(hào)發(fā)生器600連接。如圖1-2所示，所述PC機(jī)控制系統(tǒng)包括分別與PC機(jī)連接的輸入模塊501 、位暨調(diào)試 模塊502、儀表表盤(pán)識(shí)別模塊503、通訊設(shè)置模塊504、相機(jī)目標(biāo)捕捉模塊505、輸出模塊 506及數(shù)據(jù)庫(kù)507;相機(jī)中包括與Ji述PC機(jī)連接的圖像顯示校塊801和圖像處理模塊802。如圖2-l、圖2-2和閣2-3所示，本發(fā)明檢測(cè)系統(tǒng)中將被檢測(cè)儀表置于一檢測(cè)箱體中， 在所述檢測(cè)箱體100上部設(shè)置有相機(jī)位置調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述相機(jī)位置調(diào)整機(jī)構(gòu)包括固定在所 述檢測(cè)箱體100頂部的X向滑軌11和Y向滑軌1，每個(gè)滑軌均設(shè)置有一步進(jìn)電機(jī)10，每 個(gè)滑軌上均設(shè)置有齒形傳動(dòng)帶9，毎個(gè)齒形傳動(dòng)帶9分別由步進(jìn)電機(jī)10驅(qū)動(dòng)，其中一個(gè) 滑軌上(如圖2-2所示在Y向滑軌l上)設(shè)置有一升降吊架7，在升降吊架7的底部設(shè)置 有用丁-安裝相機(jī)攝像頭14的安裝座；所述檢測(cè)箱休100下方設(shè)置有儀表夾具，所5^儀表 夾具包括固定在檢測(cè)箱體100底部的X向?qū)к?1和Y向?qū)к?2，所述X向?qū)к?1和Y 向?qū)к?2上分別設(shè)置有兩個(gè)分離布置的夾緊式滑塊部件2，所述每個(gè)夾緊式滑塊部件2 的上方均設(shè)'S有支搾部位4;所述升降吊架7 J:連接有照明光源安裝支架；所述檢測(cè)箱體100的下方四角均設(shè)置有支撐腳5;所述儀表夾具中的夾緊式滑塊部件2均包括夾緊鎖緊 嫘栓；所述每個(gè)夾緊式滑塊部件2與支撐部位4之間設(shè)置有支撐架3;所述照明光源安裝 支架由多個(gè)鉸接的桿件8構(gòu)成;所述照明光源安裝支架上至少包括設(shè)置有兩個(gè)分別位于升 降吊架7周邊的光源安裝頭，用以安裝光源200。所述光源200為高性能照明光源，最好 有兩個(gè)光源， 一個(gè)為紅色光源，另一個(gè)為綠色光源。在實(shí)際檢測(cè)中，根據(jù)被檢測(cè)儀表不同 顏色的刻度盤(pán)來(lái)選擇所用到的光源。例如如果刻度盤(pán)的背景顏色是黑白色或其它非紅色 的，就需要開(kāi)啟紅色光源照明；如果刻度盤(pán)的背景顏色是偏紅色的，就需要開(kāi)啟綠色光源 來(lái)照明。
與所述PC機(jī)控制系統(tǒng)500連接的模擬信號(hào)發(fā)生器600包括頻率電路和電阻電路，用 以接收PC機(jī)控制系統(tǒng)500發(fā)出的指令，從而產(chǎn)生儀表檢測(cè)所需要的頻率和電阻信號(hào)；所 述相機(jī)300通?？梢圆捎胏ognex品牌或banner品牌的工業(yè)相機(jī)或具有與其類(lèi)似功能的工 業(yè)相機(jī)，上述品牌的相機(jī)300中包括與PC機(jī)連接的圖像顯示模塊801和圖像處理模塊 802，所述圖像顯示模塊801接收PC機(jī)控制系統(tǒng)的命令，將拍攝的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng) 通訊方式上傳至PC機(jī)控制系統(tǒng)500， PC機(jī)的輸出模塊(即該P(yáng)C機(jī)的顯示界面)顯示 該圖像；所述位置調(diào)試模塊502通過(guò)發(fā)送串口命令使得所述的兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)10運(yùn)動(dòng)，從 而帶動(dòng)上述升降吊架7 i:的相機(jī)300移動(dòng)；所述通IH設(shè)置模塊504為用戶(hù)提供實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng) 通訊和串口通訊的設(shè)省，，所述以太網(wǎng)通訊釆用TCP通訊模式，所述串口通訊設(shè)胃的參數(shù) 為波特率9600、 8位數(shù)據(jù)位、無(wú)奇偶校驗(yàn)、l位停止位、無(wú)數(shù)據(jù)流控制位；相機(jī)中與PC 機(jī)連接的圖像處理模塊802對(duì)拍攝到的圖像進(jìn)行濾波、定位、測(cè)量、比較和幾何量的計(jì)算， 從而得出被測(cè)儀表的檢定結(jié)果。
如圖3所示,利用上述基于計(jì)箅機(jī)的汽車(chē)儀表視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行儀表檢測(cè)的檢測(cè)方法 包括以下步驟
(1) 裝夾被測(cè)儀表13——旨先，將被測(cè)儀表13放入儀表夾具中，根據(jù)儀表13的大 小將支搾部位4調(diào)整到合適位置后將夾緊鎖緊螺栓鎖緊；
(2) 調(diào)整相機(jī)300攝像頭14的位ll~~PC機(jī)控制系統(tǒng)500與驅(qū)動(dòng)相機(jī)升降吊架7 的兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)10之間通過(guò)兩路RS232進(jìn)行通訊，所逸位置調(diào)試模塊504控制兩個(gè)步進(jìn) 電機(jī)IO，并使之帶動(dòng)分別與其嚙合的同步齒形傳送帶9，從而驅(qū)動(dòng)招像頭14的升降吊架 7使相機(jī)攝像頭14沿著X向和/或Y向滑軌8和11運(yùn)行，在XOY平面內(nèi)調(diào)整相機(jī)攝像 頭14的位置；
(3) 凋整照明光源200的位置——肖'先根據(jù)被檢測(cè)儀表刻度盤(pán)的背景色，選擇光源 顏色，如果刻度盤(pán)的背景顏色是黑白色或其它非紅色的，就需要開(kāi)啟紅色光源照明；如果 刻度盤(pán)的背景顏色是偏紅色的，就需要開(kāi)啟綠色光源來(lái)照明。然后，通過(guò)調(diào)整照明光源安 裝支架中的由多個(gè)鉸接的桿件構(gòu)成的萬(wàn)向裝置，將光源200調(diào)整到合適的位￡;
(4) 通過(guò)所述通訊設(shè)置模塊504實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通 設(shè)置和串口通訊設(shè)置；(5) 利用相機(jī)拍攝被測(cè)儀表13表盤(pán)圖像，并將圖像數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)通訊方式上傳到 PC機(jī)控制系統(tǒng)，PC機(jī)的顯示界面顯示該圖像，PC機(jī)控制系統(tǒng)500中的儀表識(shí)別模塊503 將接收到的圖像數(shù)據(jù)與表盤(pán)數(shù)據(jù)庫(kù)507中的表盤(pán)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)處理，數(shù)據(jù)庫(kù)507中存儲(chǔ)有 符合國(guó)家基本標(biāo)準(zhǔn)的車(chē)用指針式儀表數(shù)據(jù)，所述車(chē)用指針式儀表包括車(chē)速表、轉(zhuǎn)速表、燃 油表、水溫表、機(jī)油壓力表、空壓表和電壓表等，經(jīng)過(guò)比對(duì)，確定該刻度盤(pán)的類(lèi)型；通過(guò) PC機(jī)控制系統(tǒng)500中的目標(biāo)捕捉模塊505根據(jù)被測(cè)儀表的類(lèi)型不同，提供相應(yīng)的檢測(cè)軟 件；
(6) 通過(guò)輸入模塊(例如鍵盤(pán)、相關(guān)的端口或接口等)輸入所選定儀表的出廠參
數(shù)；
(7) 所述圖像處理模塊802處理相機(jī)拍攝到的圖像數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、 定位、測(cè)量、比較和幾何量的計(jì)算；從而得出被測(cè)儀表表針檢測(cè)的結(jié)果；
在上述(4) — (7)步驟屮，所述輸出模塊通過(guò)屏幕顯示操作界面、顯示或打印檢定 結(jié)果。
實(shí)施例
R甜，COGNEX或BANNER品牌的相機(jī)所具有的相機(jī)圖像處理工具均玎將捕捉到的閣像 進(jìn)行處理，從而得到相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)，例如作為檢測(cè)儀表刻度盤(pán)基礎(chǔ)、反映刻度盤(pán)指針 幾何關(guān)系的數(shù)據(jù)，本發(fā)明檢測(cè)系統(tǒng)利用上述功能將相機(jī)捕捉到的被檢測(cè)儀表刻度盤(pán)的圖像 數(shù)據(jù)傳送到PC機(jī)控制系統(tǒng)500， PC機(jī)控制系統(tǒng)500的相關(guān)功能模塊接收相機(jī)300傳送過(guò) 來(lái)的汽乍儀表盤(pán)圖像數(shù)據(jù)，對(duì)這些圖像數(shù)據(jù)做出相關(guān)的分析、處理和識(shí)別，即接收?qǐng)D像 數(shù)據(jù)、儀表類(lèi)型的識(shí)別、通訊設(shè)胥、位置調(diào)試、閣像處理和圖像顯示等一系列過(guò)程，最終 實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)儀衣的各個(gè)表盤(pán)進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)。其屮，所述"閣像處理"過(guò)程上要是處理相機(jī) 捫攝到的圖像數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的濾波、定位、測(cè)量、比較和一些幾何量的il算。 所述"通訊設(shè)胥"過(guò)程主要是以太網(wǎng)通訊設(shè)置和串口通VH設(shè)置，以太網(wǎng)通訊采用TCP通訊 模式，串U通訊設(shè)置參數(shù)為波特率9600、 8位數(shù)據(jù)位、無(wú)奇偶校驗(yàn)、l位停止位、無(wú)數(shù)
據(jù)流控制位。所述"位S調(diào)試"過(guò)程主要足通過(guò)發(fā)送串n命令使得電機(jī)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)吊
架t的相機(jī)移動(dòng)，最終獲得位置合適的儀表圖像。所述"閣像顯示"可以集成有COGNEX 相機(jī)里的工具軟件，可以將拍攝的圖像顯示出來(lái)并做進(jìn)一歩的分析處理。
為了便于檢測(cè)者的操作，木發(fā)明檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)有良好的人機(jī)對(duì)話(huà)的圖像界面，通常該 界而共分為左右兩個(gè)部分，左半部分為儀表檢測(cè)區(qū)，其右側(cè)為儀表顯示區(qū)。儀表檢測(cè)R包 括有車(chē)速表、轉(zhuǎn)速表、燃油表、水溫表、機(jī)油壓力表、電壓表、空壓表、位置調(diào)試和退出 Jr項(xiàng)選擇按鈕。根據(jù)各種，輛儀表刻度盤(pán)的特點(diǎn)及信號(hào)源的不lnj，檢測(cè)"—乍速表"和"轉(zhuǎn) 速表"時(shí)檢測(cè)輸入?yún)?shù)為頻率信號(hào)。本實(shí)施例中"轉(zhuǎn)速表"參數(shù)輸入和檢測(cè)結(jié)果顯示如 閣4-l和圖4-2所示，包括廠家參數(shù)區(qū)的頻率、車(chē)/轉(zhuǎn)速輸入和^時(shí)檢測(cè)區(qū)的實(shí)際頻率、檢 測(cè)誤差和檢測(cè)結(jié)果的顯示。檢測(cè)"燃油表"、"水溫表"、"機(jī)油壓力表"、"電壓表"、"空壓 表1"和"空壓表2"的輸入?yún)?shù)皆為電阻信號(hào)，例如檢測(cè)"燃油表"的參數(shù)輸入和檢
9測(cè)結(jié)果顯示如圖5-l和圖5-2所示，包括參數(shù)輸入?yún)^(qū)的電阻選項(xiàng)、工作狀態(tài)、參數(shù)發(fā)送、 電阻校準(zhǔn)、校準(zhǔn)電阻的顯示和檢測(cè)區(qū)的起點(diǎn)誤差、中點(diǎn)誤差、終點(diǎn)誤差的顯示。為了方便 儀表裝夾中的位置調(diào)試，圖6-l和圖6-2示出了 "位置調(diào)試"界面，包括了切換儀表圖像 實(shí)時(shí)顯示按鍵，電機(jī)運(yùn)動(dòng)方向控制按鈕，可以實(shí)現(xiàn)圖像的位置調(diào)試。同理，可以設(shè)計(jì)出檢 測(cè)"水溫表"、"機(jī)油壓力表"、"空壓表1"、"空壓表2"和"電壓表"等的內(nèi)容和完成的 功能。如圖1-1所示，本發(fā)明檢測(cè)系統(tǒng)中的PC機(jī)500和模擬信號(hào)發(fā)生器600之間通過(guò)RS232 進(jìn)行通訊，PC機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)送控制命令給模擬信號(hào)發(fā)生器600，使其產(chǎn)生需要的頻率信 號(hào)或是電阻信號(hào)；而模擬信號(hào)發(fā)生器600校準(zhǔn)后的電阻阻值也要通過(guò)RS232傳送回PC機(jī) 控制系統(tǒng)。光源照明對(duì)拍攝的圖像效果影響比較大，因此，對(duì)于光源200可以選擇一個(gè)綠 色光源和一個(gè)紅色光源，根據(jù)被檢測(cè)儀表的刻度盤(pán)顏色來(lái)決定開(kāi)啟哪個(gè)光源。具體到光源 的形式，最好選擇條形光源，將這兩個(gè)條形光源按裝在相機(jī)升降吊架的兩側(cè)，這樣做可以 避免拍攝到的閣像有反光或者有聚光現(xiàn)象。PC機(jī)500與相機(jī)300之間通過(guò)以太網(wǎng)口通W， PC機(jī)500發(fā)出控制命令給相機(jī)300，相機(jī)300將處理的圖像數(shù)據(jù)傳回給PC機(jī)控制系統(tǒng)。 PC機(jī)500和相機(jī)升降吊架7的驅(qū)動(dòng)歩進(jìn)電機(jī)10之間通過(guò)兩路RS232進(jìn)行通訊，PC機(jī)發(fā) 出命令，可以驅(qū)動(dòng)攝像頭升降吊架7在二維平面內(nèi)X、 Y方向上運(yùn)行。下而分別描述檢測(cè)儀農(nóng)指針某一刻度點(diǎn)、以頻率為信號(hào)源的儀表刻度盤(pán)、以電阻作為 信號(hào)源的儀衣刻度盤(pán)的檢測(cè)方法。對(duì)儀衣指針某—刻度點(diǎn)的檢測(cè)過(guò)程如下1) 對(duì)拍攝到圖像上的一個(gè)標(biāo)志進(jìn)行定位，其它在圖像上的標(biāo)識(shí)分析都以此為坐標(biāo)參 照物，這樣在圖像變化移^^時(shí)可以保證被檢測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)穩(wěn)定性。2) 尋找圓心和軸心。儀表指針在表盤(pán)上圍繞一個(gè)圓心旋轉(zhuǎn)，因此要找到這個(gè)岡心， 從而更方便的計(jì)掉出指針和其它刻度的火角。3) :ff列刻度順序。將儀表盤(pán)上各個(gè)刻度用按順序分別做出標(biāo)識(shí)，并求出各刻度的中 點(diǎn)坐標(biāo)。4) 測(cè)試各個(gè)刻度和o刻度角度ei。連接岡心和各個(gè)刻度中點(diǎn)坐標(biāo)，分別計(jì)算出各刻度線(xiàn)和o刻度線(xiàn)之間的夾角，并將這些數(shù)值按照對(duì)應(yīng)關(guān)系做成數(shù)據(jù)農(nóng)，記為ei。5) 測(cè)試指針和零刻度的夾角。用測(cè)角度工具測(cè)量指針中線(xiàn)和舉刻度中線(xiàn)的夾角。kl 為9。6) 輸入一定的參數(shù)x，指針擺動(dòng)到一定位覽穩(wěn)定下來(lái)后，對(duì)比ei和e，判斷它們之間的誤差，然后繼續(xù)調(diào)整輸入?yún)?shù)x為y,最終使得|6-叫/傷<0.001。這時(shí)通過(guò)輸入端x和 y來(lái)計(jì)算儀表在這一刻度的指示誤差。誤差即為(y-x)/x。7) 結(jié)束中-個(gè)刻度點(diǎn)的檢測(cè)。如閣7所示，車(chē)逨和轉(zhuǎn)速檢測(cè)的流程閣，由于車(chē)速和轉(zhuǎn)速需要提供的信S-源是頻率，其檢測(cè)流程都是按照?qǐng)D7進(jìn)行。檢測(cè)過(guò)程如下
1) 輸入?yún)?shù)，包括輸入頻率及對(duì)應(yīng)的車(chē)速或是轉(zhuǎn)速、以及需要檢測(cè)點(diǎn)的序列總數(shù)。
2) 點(diǎn)擊"開(kāi)始檢測(cè)"鍵，
3) 程序通過(guò)RS232發(fā)出命令給模擬信號(hào)發(fā)生器，輸出對(duì)應(yīng)參數(shù)的頻率脈沖給被檢測(cè) 儀表，
4) 被檢測(cè)儀表的車(chē)速或是轉(zhuǎn)速端接受到信號(hào)后等待3s，目的是讓表針轉(zhuǎn)動(dòng)停止后平 穩(wěn)下來(lái)，
5) 采集儀表盤(pán)圖像，計(jì)算儀表指針指示誤差。指示誤差記為前述中的(e-0i)/8i
如果誤差絕對(duì)值大于20%且誤差大于0，則將頻率數(shù)減l，轉(zhuǎn)到3)繼續(xù)進(jìn)行； 如果誤差絕對(duì)值大于20%且誤差小于0，則將頻率數(shù)加l，轉(zhuǎn)到3)繼續(xù)進(jìn)行； 如果誤差絕對(duì)值介于0.1%和20%且誤差大于0，則將頻率數(shù)減0.1，轉(zhuǎn)到3)繼續(xù) 進(jìn)行；
如果誤差絕對(duì)值介于0.1%和20%且誤差小于0，則將頻率數(shù)加O.l，轉(zhuǎn)到3)繼續(xù) 進(jìn)行；
如果誤差絕對(duì)值小f 0.1%，則轉(zhuǎn)到6)進(jìn)行。
6) 顯示檢測(cè)誤差結(jié)果及對(duì)應(yīng)'義:際頻率。檢測(cè)誤差從輸入端計(jì)算，記為前述中的 (y誦x)/x。
7) 判斷檢測(cè)點(diǎn)序列號(hào)是否等于總檢測(cè)點(diǎn)數(shù)，
如果不是，則將檢測(cè)點(diǎn)序列號(hào)加l，顯示出在檢測(cè)的序列號(hào)，并轉(zhuǎn)到3)進(jìn)行。 如果是，則轉(zhuǎn)到8)進(jìn)行。
8) 將檢測(cè)點(diǎn)序列號(hào)淸零，并輸出數(shù)值為0的頻率信號(hào)
9) 結(jié)朿自動(dòng)檢測(cè)。
如圖8所示，為"燃油表"、"水溫表"、"機(jī)油壓力表"、"電壓表"、"氣壓表"檢測(cè)的 流程閣，由于它們需要提供的信號(hào)源是電阻，故其檢測(cè)流程都是按照?qǐng)D8進(jìn)行。檢測(cè)過(guò)程 如下
1) 丌始檢測(cè)，輸入被測(cè)儀農(nóng)起點(diǎn)、屮點(diǎn)、終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻阻值。
2) 依此校準(zhǔn)起點(diǎn)、中點(diǎn)、終點(diǎn)的ili阻阻值
3) 退出校準(zhǔn)，等待檢測(cè)。
4) 點(diǎn)擊"開(kāi)始檢測(cè)"，
5) 輸出相應(yīng)阻值
6) 等待3s，然后檢測(cè)指針誤差，并顯示誤差
7) 判斷檢測(cè)點(diǎn)序列號(hào)是否等丁-3，
不是，則將檢測(cè)點(diǎn)序列4加1，顯示在檢測(cè)的序列號(hào)，轉(zhuǎn)到5)進(jìn)行 是，則將檢測(cè)點(diǎn)序列數(shù)潔零，退出檢測(cè)狀態(tài)
8) 結(jié)束檢測(cè)。下面以"轉(zhuǎn)速表"和"燃油表"的檢測(cè)為例來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明汽車(chē)儀表性能檢測(cè)系統(tǒng) 的檢測(cè)過(guò)程。1."轉(zhuǎn)速表"檢測(cè)過(guò)程(1) 安裝被檢測(cè)儀表調(diào)整儀表夾具的夾緊支架和螺栓，將被測(cè)儀表放入，調(diào)整好 位置并將螺栓鎖緊。把模擬信號(hào)發(fā)生器的車(chē)速和電源輸出端分別接到儀表的車(chē)速和電源輸 入端，打開(kāi)電源的三個(gè)開(kāi)關(guān)被檢測(cè)儀表的定位供電、控制系統(tǒng)供電、照明及攝像(視覺(jué) 系統(tǒng))供電。(2) 調(diào)試轉(zhuǎn)速表的圖像位置運(yùn)行PC機(jī)控制系統(tǒng)，點(diǎn)擊界面左側(cè)的"位置調(diào)試" 按鈕，進(jìn)入"位置調(diào)整"界面，如圖6-l和圖6-2所示，單擊"切換圖像顯示"按鈕，這 時(shí)，右側(cè)就實(shí)時(shí)的顯示出被測(cè)儀表的圖像如圖6-2中的右側(cè)區(qū)域所示。檢測(cè)者觀察轉(zhuǎn)速表 表盤(pán)是否在閣像顯示區(qū)，如果不在，可以點(diǎn)擊"向上"、"向下"、"向左"、或是"向右" 按鈕，發(fā)出相應(yīng)命令，使得相機(jī)攝像頭運(yùn)動(dòng)，從而可獲得合適的轉(zhuǎn)速表拍攝圖像。(3) 檢測(cè)點(diǎn)Ji7r:側(cè)的"轉(zhuǎn)速表"選項(xiàng)，如圖4-1和圖4-2所示，在"廠家提供參 數(shù)一欄"輸入被檢測(cè)的轉(zhuǎn)速及對(duì)應(yīng)的頻率數(shù)伹，輸入總測(cè)試點(diǎn)數(shù)。在"實(shí)吋檢測(cè)"一欄點(diǎn) 擊"開(kāi)始檢測(cè)"，軟件按照程序流程會(huì)依次檢測(cè)出各個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的"實(shí)際頻率"、"檢測(cè)誤差"、"檢測(cè)結(jié)果"，并且界面會(huì)實(shí)時(shí)顯示出"IH在檢測(cè)序列號(hào)"，"檢測(cè)結(jié)朿"燈會(huì)亮起來(lái)，檢 測(cè)結(jié)朿后，小燈會(huì)滅掉。A體的檢測(cè)流程如閣7所示。 2."燃油表"檢測(cè)過(guò)程(1) 安裝被檢測(cè)儀表調(diào)整儀表夾具的夾緊支架和螺栓，將被測(cè)儀表放入，調(diào)整好 位S并將螺栓鎖緊。把模擬信號(hào)發(fā)生器的車(chē)速和電源輸出端分別接到儀表的車(chē)速和電源輸 入端，打開(kāi)電源的三個(gè)開(kāi)關(guān)被檢測(cè)儀表的定位供電、控制系統(tǒng)供電、照明及攝像(視覺(jué) 系統(tǒng))供電。(2) 調(diào)試燃油表的閣像位置與上述調(diào)試轉(zhuǎn)速表的閣像位置同理，在此不再贅述。(3) 檢測(cè)點(diǎn)擊左側(cè)的"燃油農(nóng)"選項(xiàng)，如閣5-1和圖5-2所示，在"參數(shù)輸入" 一欄輸入"起點(diǎn)"、"中點(diǎn)"、"終點(diǎn)"對(duì)應(yīng)的電阻卩fl值，選抒"電阻選項(xiàng)"雖的"起點(diǎn)"， 工作狀態(tài)選擇"校準(zhǔn)"，選擇"參數(shù)發(fā)送"，在"校準(zhǔn)電阻"側(cè)的起點(diǎn)對(duì)應(yīng)框下有實(shí)際電阻^n值的顯示。調(diào)節(jié)機(jī)械控制而板ii燃油表起點(diǎn)校準(zhǔn)按鈕，使得頭'際電阻阻值的大小等于"參數(shù)輸入"起點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻阻值。按照這個(gè)歩驟依次選擇"電阻選項(xiàng)"甲.的"中點(diǎn)"和"終 點(diǎn)"選項(xiàng)，依次將"校準(zhǔn)電阻"選項(xiàng)屮.對(duì)應(yīng)的"中點(diǎn)"和"終點(diǎn)"電阻阻值和輸入?yún)?shù)嫂 等。點(diǎn)擊"工作狀態(tài)"里的"退出"，再點(diǎn)擊"參數(shù)發(fā)送"。點(diǎn)擊"工作狀態(tài)"雖的"運(yùn)行"， 再點(diǎn)擊"參數(shù)發(fā)送"。點(diǎn)擊檢測(cè)區(qū)里"開(kāi)始檢測(cè)"按鈕，其檢測(cè)流程如圖7所示，最終界面中會(huì)顯示出"起點(diǎn)檢測(cè)弧長(zhǎng)誤楚"、"中點(diǎn)檢測(cè)弧長(zhǎng)誤差"和"終點(diǎn)檢測(cè)弧長(zhǎng)誤差"檢測(cè) 結(jié)果，并實(shí)時(shí)顯示"正在檢測(cè)序列號(hào)"。檢測(cè)結(jié)束后，會(huì)將"正在檢測(cè)序列號(hào)"清零。 其它兒個(gè)表的檢測(cè)過(guò)程都會(huì)和"轉(zhuǎn)速表"或是"燃油表"的檢測(cè)過(guò)程類(lèi)似。12本發(fā)明中所提及到的被檢測(cè)儀表，指各類(lèi)符合國(guó)家基本標(biāo)準(zhǔn)的車(chē)用指針式儀表，,本發(fā) 明檢測(cè)系統(tǒng)具有通用性,其模擬信號(hào)發(fā)生器輸出的頻率和電阻信號(hào)均符合國(guó)家對(duì)車(chē)用儀表
的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，PC機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)儀表表盤(pán)識(shí)別模塊503能夠識(shí)別各種儀表刻度盤(pán)，圖像 處理模塊802可以進(jìn)行各種儀表刻度盤(pán)的表針檢測(cè)，通過(guò)前面對(duì)3個(gè)具體實(shí)施例的描述， 可以清楚的表明本發(fā)明檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果可以滿(mǎn)足儀表檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)要求。
盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員在本實(shí)發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可 以做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于計(jì)算機(jī)的汽車(chē)儀表視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，包括光源、檢測(cè)箱體和與PC機(jī)控制系統(tǒng)連接的相機(jī)，其特征在于所述檢測(cè)箱體上部設(shè)置有相機(jī)位置調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述相機(jī)位置調(diào)整機(jī)構(gòu)包括固定在所述檢測(cè)箱體頂部的X向滑軌和Y向滑軌，每個(gè)滑軌的端部均設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)，每個(gè)滑軌上均設(shè)置有齒形傳動(dòng)帶，每個(gè)齒形傳動(dòng)帶分別由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其中一個(gè)滑軌上設(shè)置有一升降吊架，所述升降吊架上連接有照明光源安裝支架；所述檢測(cè)箱體下方設(shè)置有儀表夾具，所述儀表夾具包括固定在檢測(cè)箱體底部的X向?qū)к壓蚘向?qū)к墸鯴向?qū)к壓蚘向?qū)к壣戏謩e設(shè)置有兩個(gè)夾緊式滑塊部件，所述每個(gè)夾緊式滑塊部件的上方均設(shè)置有支撐部位；還包括與所述PC機(jī)控制系統(tǒng)連接的模擬信號(hào)發(fā)生器，所述模擬信號(hào)發(fā)生器包括頻率電路和電阻電路，用以接收PC機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出的指令，從而產(chǎn)生儀表檢測(cè)所需要的頻率和電阻信號(hào)；所述PC機(jī)控制系統(tǒng)包括分別與PC機(jī)連接的輸入模塊、位置調(diào)試模塊、儀表表盤(pán)識(shí)別模塊、通訊設(shè)置模塊、相機(jī)目標(biāo)捕捉模塊和輸出模塊；所述位置調(diào)試模塊通過(guò)發(fā)送串口命令使得相機(jī)位置調(diào)整機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)位于相機(jī)位置調(diào)整機(jī)構(gòu)中升降吊架上的相機(jī)移動(dòng)；所述相機(jī)目標(biāo)捕捉模塊根據(jù)具體檢測(cè)要求對(duì)不同的被測(cè)儀表盤(pán)提供相應(yīng)的檢測(cè)軟件；所述通訊設(shè)置模塊實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通訊設(shè)置和串口通訊設(shè)置；所述相機(jī)中包括圖像顯示模塊和圖像處理模塊；所述圖像顯示模塊接收PC機(jī)控制系統(tǒng)的命令，將拍攝的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)通訊方式上傳至PC機(jī)控制系統(tǒng)，所述PC機(jī)的輸出模塊顯示該圖像；所述圖像處理模塊對(duì)拍攝到的圖像進(jìn)行濾波、定位、測(cè)量、比較和幾何量的計(jì)算，從而得出被測(cè)儀表的檢定結(jié)果。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算機(jī)的汽車(chē)儀表視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述 檢測(cè)箱體的下方四角均設(shè)置有支撐腳:所述儀表夾具中的夾緊式滑塊部件均包括夾緊鎖緊 螺栓；所述每個(gè)夾緊式滑塊部件與支撐部位之間設(shè)^有支撐架；所述照明光源安裝支架由 多個(gè)鉸接的桿件構(gòu)成;所述照明光源安裝支架上至少包括設(shè)置有兩個(gè)分別位于升降吊架周 邊的光源安裝頭。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于計(jì)算機(jī)的汽乍儀表視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述 光源為兩個(gè)髙性能照明光源，其中一個(gè)為紅色光源，另一個(gè)為綠色光源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算機(jī)的汽車(chē)儀表視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述 PC機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)CAN通訊接口與所述相機(jī)和模擬信號(hào)發(fā)生器連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算機(jī)的汽車(chē)儀表視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述 以太網(wǎng)通訊釆用TCP通訊模式，所述串口通訊設(shè)置的參數(shù)為波特率9600、 8位數(shù)據(jù)位、 無(wú)奇偶校驗(yàn)、1位停止位、無(wú)數(shù)據(jù)流控制位。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于計(jì)算機(jī)的汽車(chē)儀表視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述 相機(jī)釆用COGNEX品牌或BANNER品牌的工業(yè)相機(jī)。
7. —種根據(jù)權(quán)利嬰求l所述的基于計(jì)算機(jī)的汽車(chē)儀表視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，其 特征在于該檢測(cè)方法包括以下歩驟(1) 裝夾被測(cè)儀表——首先，將被測(cè)儀表放入儀表夾具中，根據(jù)儀表的大小將支撐 部位調(diào)整到合適位置后將夾緊鎖緊螺栓鎖緊；(2) 調(diào)整相機(jī)攝像頭的位置——PC機(jī)控制系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)相機(jī)升降吊架的步進(jìn)電機(jī)之間 通過(guò)兩路RS232進(jìn)行通訊，所述位置調(diào)試模塊控制兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)，并使之帶動(dòng)分別與其嚙 合的同歩齒形傳送帶，從而驅(qū)動(dòng)攝像頭的升降吊架使相機(jī)攝像頭沿著X向和/或Y向滑軌 運(yùn)行，在XOY平面內(nèi)調(diào)整相機(jī)攝像頭的位置；(3) 調(diào)整照明光源的位置——通過(guò)調(diào)整照明光源安裝支架中的由多個(gè)鉸接的桿件構(gòu) 成的萬(wàn)向裝置，將光源調(diào)整到合適的位置；(4) 通過(guò)所述通訊設(shè)置模塊實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通訊設(shè)置和串口通訊設(shè)置；(5) 利用相機(jī)拍攝被測(cè)儀表表盤(pán)圖像，并將圖像數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)通訊方式上傳到PC 機(jī)控制系統(tǒng)，所述PC機(jī)的輸出模塊顯示該圖像；PC機(jī)控制系統(tǒng)中的儀表識(shí)別模塊通過(guò)與 表盤(pán)數(shù)據(jù)庫(kù)中的表盤(pán)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)處理，確定該表盤(pán)的類(lèi)型；枏機(jī)曰標(biāo)捕捉模塊根據(jù)被測(cè) 儀表的類(lèi)型不同，提供相應(yīng)的檢測(cè)軟件；(6) 通過(guò)輸入模塊輸入被測(cè)儀表的廠家參數(shù)；(7) 所述閣像處理模塊處理拍攝到的圖像數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、定位、測(cè) 量、比較和兒何量的計(jì)算，從而得出被測(cè)儀表表針檢測(cè)的結(jié)果；在il述(4) _ (7)步驟中，所述輸出模塊通過(guò)屏幕顯示操作界面、顯示或打印檢定 結(jié)果。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于計(jì)算機(jī)的汽車(chē)儀表視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，其特征在于所述表盤(pán)數(shù)據(jù)庫(kù)中包括符合國(guó)家基本標(biāo)準(zhǔn)的車(chē)用指針式儀表數(shù)據(jù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于計(jì)算機(jī)的汽車(chē)儀表視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，其特征在于所述車(chē)用指針式儀表包括車(chē)速表、轉(zhuǎn)速表、燃油表、水溫表、機(jī)油壓力表、空壓表和電壓表。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于計(jì)算機(jī)的汽車(chē)儀表視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，其特征 在于所述步驟(7)中對(duì)儀表表針的檢測(cè)包括A.儀表表針某一刻度點(diǎn)的檢測(cè)過(guò)程如卜、A-l.對(duì)拍攝到圖像上的一個(gè)標(biāo)志進(jìn)行定位，其它在圖像上的標(biāo)識(shí)分析都以此為 坐豐示參照物，這樣在圖像變化移動(dòng)時(shí)可以保證被檢測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)穩(wěn)定性；A-2.尋找圓心和軸心儀表指針在表盤(pán)上圍繞一個(gè)圓心旋轉(zhuǎn)，因此耍找到這個(gè) 圓心，從而更方便的計(jì)算出指針和其它刻度的夾角；A-3.排列刻度順序?qū)x表盤(pán)上各個(gè)刻度用按順序分別做出標(biāo)識(shí)，并求出各刻 度的中點(diǎn)坐標(biāo)；A-4.測(cè)試各個(gè)刻度和0刻度角度0i。連接圓心和各個(gè)刻度中點(diǎn)坐標(biāo)，分別計(jì)算 出各刻度線(xiàn)和0刻度線(xiàn)之間的夾角，并將這些數(shù)值按照對(duì)應(yīng)關(guān)系做成數(shù)據(jù)表，記為 0 i;A-5.測(cè)試指針和零刻度的夾角用測(cè)角度工具測(cè)量指針中線(xiàn)和零刻度中線(xiàn)的夾角，記為e。A-6.輸入一定的參數(shù)x，指針擺動(dòng)到一定位置穩(wěn)定下來(lái)后，對(duì)比0 i和e,判 斷它們之間的誤差，然后繼續(xù)調(diào)整輸入?yún)?shù)x為y，最終使得l 0-6i|/0i<O.OOl。 這時(shí)通過(guò)輸入端x和y來(lái)計(jì)算儀表在這一刻度的指示誤差。誤差即為(y-x)/x;至此 結(jié)束該單個(gè)刻度點(diǎn)的檢測(cè)；B. 以頻率為信號(hào)源的車(chē)速或轉(zhuǎn)速的檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)程如下B-l.輸入?yún)?shù)，包括輸入頻率及對(duì)應(yīng)的車(chē)速或轉(zhuǎn)速、以及需要檢測(cè)點(diǎn)的序列總數(shù)；B-2. PC機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)RS232發(fā)出命令給模擬信號(hào)發(fā)生器，輸出對(duì)應(yīng)參數(shù)的頻率脈沖給被檢測(cè)儀表；B-3.被測(cè)儀表的車(chē)速或轉(zhuǎn)速端接收到信號(hào)后等待3s，以使表針轉(zhuǎn)動(dòng)停止后平穩(wěn)； B-4.采集儀表盤(pán)圖像，計(jì)算儀表指針指示誤差，指示誤差記為上述歩驟A-6中的(9-0如果誤差絕對(duì)值大于2096且誤差大于0，則將頻率數(shù)減l，返回歩驟B-2; 如果誤差絕對(duì)位大于20%且誤差小于0，則將頻率數(shù)加l,返回歩驟B-2; 如果誤差絕對(duì)值介于0.1%和20%且誤差大于0,則將頻率數(shù)減0.1 ，返回歩驟B-2; 如架誤差絕對(duì)伹介于0. 1%和20%且誤差小于0,則將頻率數(shù)加0.1,返回歩驟B-2; 如果誤差絕對(duì)值小于0.1%，順序執(zhí)行下一步驟；B-5.顯示檢測(cè)誤差結(jié)果及對(duì)應(yīng)的實(shí)際頻率將上述誤差絕對(duì)值從輸入端計(jì)算， 記為上述步驟A-6中的(y-x) /x;B-6.判斷檢測(cè)點(diǎn)序列號(hào)是否等于總檢測(cè)點(diǎn)數(shù)，如果不是，則將檢測(cè)點(diǎn)序列號(hào)加i,顯示出在檢測(cè)的序列號(hào)，并返回步驟B-2; 如果是，則順序執(zhí)行下一步驟；B-7.將檢測(cè)點(diǎn)序列號(hào)清零，并輸出數(shù)位為0的頻率信號(hào)；至此結(jié)朿該檢測(cè)點(diǎn)的 檢測(cè)；C. 以電阻作為信號(hào)源的儀表的檢測(cè)，該類(lèi)儀表包括燃油表、水溫表、機(jī)油壓力表、 電壓表和氣壓表；其檢測(cè)過(guò)程如下C-l.輸入被測(cè)儀表起點(diǎn)、中點(diǎn)和終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻阻值； C-2.依此校準(zhǔn)起點(diǎn)、中點(diǎn)和終點(diǎn)的電阻阻值 C-3.退出校準(zhǔn)，等待檢測(cè)； C-4.輸出相應(yīng)阻值C-5.等待3s，然后檢測(cè)指針誤差，并顯示誤差 C-6.判斷檢測(cè)點(diǎn)序列號(hào)是否等于3，若滿(mǎn)足條件，則將檢測(cè)點(diǎn)序列號(hào)加l,顯示在檢測(cè)的序列號(hào)，返回步驟C-4; 否則，將檢測(cè)點(diǎn)序列數(shù)清零，退出檢測(cè)狀'態(tài)，至此結(jié)朿該檢測(cè)點(diǎn)的檢測(cè)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于計(jì)算機(jī)的汽車(chē)儀表視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，該檢測(cè)系統(tǒng)包括光源、檢測(cè)箱體和與PC機(jī)控制系統(tǒng)連接的相機(jī)，與所述PC機(jī)控制系統(tǒng)連接的模擬信號(hào)發(fā)生器，所述模擬信號(hào)發(fā)生器包括頻率電路和電阻電路，用以接收PC機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出的指令，從而產(chǎn)生儀表檢測(cè)所需要的頻率和電阻信號(hào)；所述PC機(jī)控制系統(tǒng)包括分別與PC機(jī)連接的輸入模塊、位置調(diào)試模塊、儀表表盤(pán)識(shí)別模塊、通訊設(shè)置模塊、相機(jī)目標(biāo)捕捉模塊和輸出模塊；所述位置調(diào)試模塊通過(guò)發(fā)送串口命令使得相機(jī)位置調(diào)整機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)；所述通訊設(shè)置模塊實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通訊設(shè)置和串口通訊設(shè)置；所述相機(jī)中包括圖像顯示模塊和圖像處理模塊。本發(fā)明中同時(shí)還公開(kāi)了上述檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法。
文檔編號(hào)G01D18/00GK101672663SQ20091007049
公開(kāi)日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者劉全周, 張宏偉, 輝 戎, 李艷文, 旭 王, 龔進(jìn)峰 申請(qǐng)人:中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心