流水線上自動(dòng)識(shí)別低壓電流互感器外觀信息的裝置及方法
【專利摘要】一種檢定流水線上自動(dòng)識(shí)別低壓電流互感器(3)外觀信息的裝置，其特征是：包括設(shè)在所述檢定流水線上、一個(gè)由亞克力板圍成只留出互感器進(jìn)出口的半封閉罩子，所述罩子的頂面配置有高速圖像采集裝置(1)以及光源(2)、罩子的一側(cè)面配置有高速圖像采集裝置(5)以及光源(4)。本發(fā)明還涉及采用上述裝置在低壓電流互感器檢定流水線上自動(dòng)識(shí)別低壓電流互感器外觀信息的方法。采用本發(fā)明的裝置和方法，可在流水線上自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)低壓電流互感器銘牌信息的讀取和判斷、二次電流接線端子螺釘?shù)淖R(shí)別、極性標(biāo)志的識(shí)別、中心孔徑與位置及本體裂痕的識(shí)別，效率至少提高了10倍。
【專利說明】流水線上自動(dòng)識(shí)別低壓電流互感器外觀信息的裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低壓電流互感器檢定流水線上自動(dòng)識(shí)別低壓電流互感器外觀信息的裝置。本發(fā)明還涉及采用上述裝置在低壓電流互感器檢定流水線上自動(dòng)識(shí)別低壓電流互感器外觀信息的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]低壓電流互感器是電力系統(tǒng)中最常用的電能計(jì)量器具，它具有體積小、數(shù)量多、檢定工作量大的特點(diǎn)。為了提高對(duì)低壓電流互感器檢定的工作效率，節(jié)省人力成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)計(jì)量器具的集中管理，電網(wǎng)公司正在逐步推廣低壓電流互感器自動(dòng)檢定流水線的應(yīng)用。自動(dòng)檢定線可實(shí)現(xiàn)對(duì)低壓電流互感器的絕緣、誤差及耐壓性能的全自動(dòng)檢測(cè)，在一定程度上大大提高了檢定的工作效率。但現(xiàn)有的低壓電流互感器自動(dòng)檢定流水線無法實(shí)現(xiàn)對(duì)互感器外觀信息的自動(dòng)識(shí)別，無法將流水線上外觀有殘缺的樣品(如銘牌錯(cuò)誤、接線端子缺失、夕卜殼破損等)挑選出來。因此，目前的自動(dòng)化檢定技術(shù)仍需要人工的參與才能實(shí)現(xiàn)對(duì)低壓電流互感器外觀的檢測(cè)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題，就是提供一種檢定流水線上自動(dòng)識(shí)別低壓電流互感器外觀信息的裝置。
[0004]本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題，就是提供一種采用上述裝置在檢定流水線上自動(dòng)識(shí)別低壓電流互感器外觀信息的方法。
[0005]采用本發(fā)明的裝置和方法，可在流水線上自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)低壓電流互感器銘牌信息的讀取和判斷、二次電流接線端子的識(shí)別、極性標(biāo)志的識(shí)別及本體裂痕的識(shí)別。
[0006]解決上述第一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0007]一種檢定流水線上自動(dòng)識(shí)別低壓電流互感器3外觀信息的裝置，其特征是:包括設(shè)在所述檢定流水線上、一個(gè)由亞克力板圍成只留出互感器進(jìn)出口 B1、B2的半封閉罩子，所述罩子內(nèi)部的頂面配置有高速圖像采集裝置I以及光源2、罩子的一側(cè)面配置有高速圖像采集裝置5以及光源4。
[0008]所述的罩子頂面高速圖像采集裝置I位于檢定流水線上互感器外觀拍照工位的正上方，所述的光源2為亮度固定的條形光源、位于高速圖像采集裝置I前方；所述的罩子側(cè)面高速圖像采集裝置5位于檢定流水線上互感器外觀拍照工位的正左方，所述的光源4為亮度可調(diào)的環(huán)形光源、位于高速圖像采集裝置5的正前方。
[0009]如圖1至圖4所示，由于檢定流水線上互感器外觀拍照工位可原地旋轉(zhuǎn)360度，所述光源及高速圖像采集裝置，即可分別拍攝罩子A中的低壓電流互感器的頂面和四個(gè)側(cè)面的照片，通過對(duì)五個(gè)面的照片信息進(jìn)行智能處理，獲取低壓電流互感器的外觀信息。
[0010]解決上述第一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0011]一種采用上述裝置在檢定流水線上自動(dòng)識(shí)別低壓電流互感器外觀信息的方法，包括以下步驟:
[0012]SI，讓流水線上的低壓電流互感器從入口進(jìn)入罩子，在光源2、4的作用下，高速圖像采集裝置1、5分別拍攝低壓電流互感器頂面和四個(gè)側(cè)面的俯視、側(cè)面照片；
[0013]S2，拍攝到低壓電流互感器頂面的俯視照片后，利用圖像取樣技術(shù)提取出俯視照片中的銘牌部分，再利用平均過濾技術(shù)對(duì)俯視照片進(jìn)行預(yù)處理；
[0014]S3，在對(duì)銘牌信息進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，首先選中要識(shí)別的字符進(jìn)行學(xué)習(xí)，建立字符庫；再在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)分別讀取字符與字符庫中的字符進(jìn)行比較，設(shè)置最小匹配分?jǐn)?shù)和字符百分比尺寸提尚字符檢測(cè)的準(zhǔn)確率；
[0015]S4，將銘牌中的型號(hào)分三部分分別進(jìn)行檢測(cè):小數(shù)點(diǎn)前為第一部分、小數(shù)點(diǎn)為第二部分、小數(shù)點(diǎn)后為第三部分，三部分均匹配才認(rèn)為型號(hào)正確；
[0016]S5，采用圓形測(cè)量技術(shù)檢測(cè)俯視照片上的二次端子螺釘信息
[0017]在俯視照片中利用放射方式搜索方法查找邊緣點(diǎn)，然后利用發(fā)現(xiàn)的點(diǎn)查找最合適的圓周，從而找到一個(gè)圓周或者一個(gè)環(huán)形，并確定圓周或環(huán)形的中心原點(diǎn)，以確定俯視照片中是否存在圓形螺釘；
[0018]重新選擇兩個(gè)螺釘中間的小孔利用“精確模板發(fā)現(xiàn)”技術(shù)進(jìn)行二次定位；
[0019]將搜索限制中可能的旋轉(zhuǎn)設(shè)為±5度，可能的縮放比設(shè)為0.9-1.1，利用“精確模板發(fā)現(xiàn)”技術(shù)對(duì)俯視照片中的觸點(diǎn)極性標(biāo)識(shí)S1、S2及側(cè)面照片中的極性標(biāo)識(shí)Pl進(jìn)行檢測(cè)；
[0020]S6，對(duì)側(cè)面照片中的低壓電流互感器一次穿心孔徑的定位同樣采用圓形測(cè)量技術(shù)，確定低壓電流互感器一次穿行孔徑的位置及大?。煌瑫r(shí)，采用圖像幾何處理技術(shù)將環(huán)形展開成矩形；
[0021]S7，采用斑點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)對(duì)四個(gè)側(cè)面照片進(jìn)行處理，檢測(cè)低壓電流互感器的四個(gè)側(cè)面是否存在裂紋；
[0022]在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)使用固定閾值方法來查找隨機(jī)的或無定型的對(duì)象，通過限制基本的面積、寬度和高度過濾斑點(diǎn)，從而將明顯的裂紋檢測(cè)出來。
[0023]有益效果:采用本發(fā)明的裝置和方法，可在流水線上自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)低壓電流互感器銘牌信息的讀取和判斷、二次電流接線端子螺釘?shù)淖R(shí)別、極性標(biāo)志的識(shí)別、中心孔徑與位置及本體裂痕的識(shí)別，效率至少提高了 10倍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為檢定流水線上自動(dòng)識(shí)別低壓電流互感器3外觀信息的裝置的剖視示意圖；
[0025]圖2為圖1的左視圖；
[0026]圖3為圖1去掉罩子的俯視圖；
[0027]圖4為圖1去掉罩子的立體示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]如圖1-圖4所示，本發(fā)明的檢定流水線上自動(dòng)識(shí)別低壓電流互感器3外觀信息的裝置實(shí)施例，包括設(shè)在所述檢定流水線上、一個(gè)由亞克力板圍成只留出互感器進(jìn)出口 B1、B2的半封閉罩子，罩子內(nèi)部的頂面配置有高速圖像采集裝置I以及光源2、罩子內(nèi)部的側(cè)面配置有高速圖像采集裝置5以及光源4 ;罩子頂面高速圖像采集裝置I位于檢定流水線上互感器外觀拍照工位的正上方，光源2為亮度固定的條形光源、位于高速圖像采集裝置I前方；罩子側(cè)面高速圖像采集裝置5位于檢定流水線上互感器外觀拍照工位的正左方，光源4為亮度可調(diào)的環(huán)形光源、位于高速圖像采集裝置5的正前方。
[0029]參見圖1，將低壓電流互感器置入一個(gè)相對(duì)封閉的環(huán)境下，并采用條形光源和環(huán)形光源共同給圖像采集裝置照明，其中條形光源的亮度是固定的，環(huán)形光源的亮度可調(diào)。
[0030]采用上述裝置在檢定流水線上自動(dòng)識(shí)別低壓電流互感器外觀信息的方法，包括以下步驟:
[0031]流水線上的低壓電流互感器從入口進(jìn)入罩子，在光源2、4的作用下，高速圖像采集裝置1、5分別拍攝低壓電流互感器頂面和側(cè)面的照片俯視照片、P2 ;
[0032]拍攝到低壓電流互感器頂面的照片俯視照片后，利用圖像取樣技術(shù)提取出照片中的銘牌部分，再利用平均過濾技術(shù)對(duì)照片進(jìn)行預(yù)處理；
[0033]在對(duì)銘牌信息進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，首先選中要識(shí)別的字符進(jìn)行學(xué)習(xí)，建立字符庫；再在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)分別讀取字符與字符庫中的字符進(jìn)行比較，通過設(shè)置最小匹配分?jǐn)?shù)和字符百分比尺寸提尚字符檢測(cè)的準(zhǔn)確率；
[0034]此外，各字符的寬度和高度不盡相同，如:LMZ2D_0.5，如果按照同一標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，當(dāng)有顆粒較大的白色灰塵時(shí)，就極易發(fā)生誤檢，因此從技術(shù)上采取的手段是將“LMZ2D-0”、“.”和“5”，分為三部分來分別進(jìn)行檢測(cè)，三部分均匹配才認(rèn)為型號(hào)正確；
[0035]采用圓形測(cè)量技術(shù)檢測(cè)照片俯視照片上的二次端子螺釘信息；
[0036]在俯視照片中利用放射方式搜索方法查找邊緣點(diǎn)，然后利用發(fā)現(xiàn)的點(diǎn)查找最合適的圓周，從而找到一個(gè)圓周或者一個(gè)環(huán)形，并確定圓周或環(huán)形的中心原點(diǎn)，以確定俯視照片中是否存在圓形的螺釘；
[0037]對(duì)側(cè)面照片中，低壓電流互感器一次穿心孔徑的定位同樣采用圓形測(cè)量技術(shù)，從而確定低壓電流互感器一次穿行孔徑的位置及大小；同時(shí)，采用圖像幾何處理技術(shù)將環(huán)形展開成矩形，方便后續(xù)檢測(cè)與處理；
[0038]采用斑點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)對(duì)各個(gè)照片進(jìn)行處理，檢測(cè)低壓電流互感器各個(gè)側(cè)面是否存在裂紋。在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)使用固定閾值方法來查找隨機(jī)的或無定型的對(duì)象，通過限制基本的面積、寬度和高度過濾斑點(diǎn)，從而將明顯的裂紋檢測(cè)出來。圖像采集裝置通過頂部和側(cè)面快速清晰的圖像采集設(shè)備將影像信息傳輸?shù)酵庥^自動(dòng)識(shí)別軟件上。首先通過頂部相機(jī)拍攝互感器的俯視圖，利用圖像取樣技術(shù)提取出照片中的銘牌部分，再利用平均過濾技術(shù)對(duì)照片進(jìn)行預(yù)處理。
[0039]考慮到檢測(cè)時(shí)不同互感器時(shí)位置的差異性，避免造成誤檢，在參數(shù)設(shè)置時(shí)，將搜索限制中可能的旋轉(zhuǎn)設(shè)為±5度，可能的縮放比設(shè)為0.9-1.1。利用“精確模板發(fā)現(xiàn)”定位技術(shù)對(duì)螺釘有無及極性進(jìn)行檢測(cè)，重新選擇兩個(gè)螺釘中間的小孔進(jìn)行“精確模板發(fā)現(xiàn)”定位，通過這種二次定位技術(shù)進(jìn)一步提高了定位的精度；
[0040]然后再通過利用系統(tǒng)建立的字符識(shí)別技術(shù)，恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置最小匹配分?jǐn)?shù)和字符百分比尺寸變化，結(jié)合字符庫實(shí)現(xiàn)對(duì)名牌信息的識(shí)別與匹配。
[0041]對(duì)于側(cè)面圖像，為了有效的進(jìn)行表面缺陷檢測(cè)，將將環(huán)形展開成矩形，通過斑點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)，自動(dòng)查找隨機(jī)的或無定型的對(duì)象，輸出序列可以通過限制基本的面積、寬度和高度過濾斑點(diǎn)，從而將明顯的裂紋檢測(cè)出來。
[0042]在螺釘和側(cè)面圓形孔徑的位置及尺寸識(shí)別上，采用圓形測(cè)量工具在目標(biāo)區(qū)域利用放射方式搜索方法查找邊緣點(diǎn)，經(jīng)比較查找最合適的圓周或者環(huán)形，輸出圓周或環(huán)形的中心原點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種檢定流水線上自動(dòng)識(shí)別低壓電流互感器(3)外觀信息的裝置，其特征是:包括一個(gè)設(shè)在所述檢定流水線上、由亞克力板圍成只留出互感器進(jìn)、出口的半封閉罩子，所述罩子內(nèi)部的頂面配置有高速圖像采集裝置(1)以及光源(2)、罩子內(nèi)部的一側(cè)面配置有高速圖像采集裝置(5)以及光源(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢定流水線上自動(dòng)識(shí)別低壓電流互感器(3)外觀信息的裝置，其特征是:所述的罩子內(nèi)部頂面的高速圖像采集裝置(1)位于檢定流水線上互感器外觀拍照工位的正上方，所述的光源(2)為亮度固定的條形光源、位于高速圖像采集裝置(1)前方；所述的罩子內(nèi)部側(cè)面的高速圖像采集裝置(5)位于檢定流水線上互感器外觀拍照工位的正左方，所述的光源(4)為亮度可調(diào)的環(huán)形光源、位于高速圖像采集裝置(5)的正前方。
3.一種采用如權(quán)利要求1或2所述的裝置在檢定流水線上自動(dòng)識(shí)別低壓電流互感器外觀信息的方法，包括以下步驟: S1，讓流水線上的低壓電流互感器從入口進(jìn)入罩子，在光源(2、4)的作用下，高速圖像采集裝置(1、5)分別拍攝低壓電流互感器頂面和四個(gè)側(cè)面的照片； S2，拍攝到低壓電流互感器頂面的俯視照片后，利用圖像取樣技術(shù)提取出俯視照片中的銘牌部分，再利用平均過濾技術(shù)對(duì)俯視照片進(jìn)行預(yù)處理； S3，在對(duì)銘牌信息進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，首先選中要識(shí)別的字符進(jìn)行學(xué)習(xí)，建立字符庫；再在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)分別讀取字符與字符庫中的字符進(jìn)行比較，設(shè)置最小匹配分?jǐn)?shù)和字符百分比尺寸提高字符檢測(cè)的準(zhǔn)確率； S4，將銘牌中的型號(hào)分三部分分別進(jìn)行檢測(cè):小數(shù)點(diǎn)前為第一部分、小數(shù)點(diǎn)為第二部分、小數(shù)點(diǎn)后為第三部分，三部分均匹配才認(rèn)為型號(hào)正確； S5，采用圓形測(cè)量技術(shù)檢測(cè)俯視照片上的二次端子螺釘信息 在俯視照片中利用放射方式搜索方法查找邊緣點(diǎn)，然后利用發(fā)現(xiàn)的點(diǎn)查找最合適的圓周，從而找到一個(gè)圓周或者一個(gè)環(huán)形，并確定圓周或環(huán)形的中心原點(diǎn)，以確定俯視照片中是否存在圓形螺釘； 重新選擇兩個(gè)螺釘中間的小孔利用“精確模板發(fā)現(xiàn)”技術(shù)進(jìn)行二次定位； 將搜索限制中可能的旋轉(zhuǎn)設(shè)為±5度，可能的縮放比設(shè)為0.9-1.1，利用“精確模板發(fā)現(xiàn)”技術(shù)對(duì)俯視照片中的觸點(diǎn)極性標(biāo)識(shí)Sl、S2及側(cè)面照片中的極性標(biāo)識(shí)P1進(jìn)行檢測(cè)； S6，對(duì)側(cè)面照片中的低壓電流互感器一次穿心孔徑的定位同樣采用圓形測(cè)量技術(shù)，確定低壓電流互感器一次穿行孔徑的位置及大??；同時(shí)，采用圖像幾何處理技術(shù)將環(huán)形展開成矩形； S7，采用斑點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)對(duì)四個(gè)側(cè)面照片進(jìn)行處理，檢測(cè)低壓電流互感器的四個(gè)側(cè)面是否存在裂紋； 在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)使用固定閾值方法來查找隨機(jī)的或無定型的對(duì)象，通過限制基本 的面積、寬度和高度過濾斑點(diǎn)，從而將明顯的裂紋檢測(cè)出來。
【文檔編號(hào)】G01R35/02GK104483647SQ201410763441
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月11日
【發(fā)明者】宋強(qiáng), 孫衛(wèi)明, 孟慶亮, 肖勇, 林國營(yíng), 潘峰 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院