一种基于图像识别的数字多用表智能校准换挡装置

摘要

本发明公开了一种基于图像识别的数字多用表智能校准换挡装置，包括多功能标准源、高清摄像头、接线底座、支撑杆、散射光源、机械臂、机械臂底座、顶板、继电器、输出控制模块、图像识别模块。本发明利用带限位功能的接线底座固定6台手持式数字多用表、机械臂、继电器，通过输出设置模块控制多功能标准源输出预设标准信号，通过机械臂调多用表的档位，通过可拆卸卡槽实现后期的扩展和替换，通过继电器电动控制接入的线路开关，通过高清摄像头同时采集数字多用表的示值图像，通过图像识别模块实现图像识别与数值读取，不仅节省人力，易于适配扩展，数据采集及识别准确性高，且具备电流保护功能，可有效保护数字多用表微电流档。

说明书

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种基于图像识别的数字多用表智能校准换挡装置。

背景技术

数字多用表是采用数字化测量技术，将模拟量转换成数字形式进行测量、计算并显示的仪表，通常可以测量交直流电压、交直流电流和电阻等参数。数字多用表主要分为以下三种类型：实验室式、台式和手持式。国家计量行政部门制定了数字多用表校准规范，为确保量值准确，需定期对数字多用表进行校准。

手持式数字多用表因不具备程控接口，只能通过LED数码管来显示读数，难以实现数据的自动采集，故数字多用表校准过程中的数据采集和记录一直依靠人工操作进行。在校准过程中，需要人工反复进行换挡、接线、标准源输出值的设置及被测表示值的记录，操作较为繁琐，不可避免地会出现人为读数偏差、字迹潦草、记录错误等问题，人工抄录数据耗时较长且不能保证准确性；且在校准过程中，经常出现因试验人员操作不当导致数字多用表电流档过流烧坏现象。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于图像识别的数字多用表智能校准换挡装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种基于图像识别的数字多用表智能校准换挡装置，包括多功能标准源、高清摄像头、接线底座、支撑杆、散射光源、机械臂、机械臂底座、顶板、继电器、输出控制模块、图像识别模块；

所述多功能标准源用于输出电压、电阻或电流信号，且分别与所述输出控制模块和所述接线底座相连接；所述输出控制模块用于控制所述多功能标准源输出信号；所述接线底座可放置多台数字多用表；所述高清摄像头与所述图像识别模块相连接，所述高清摄像头用于采集数字多用表的示值图像，所述图像识别模块用于识别所述示值图像并读取记录示数；所述继电器用于控制输出控制模块的回路状态；所述支撑杆的一端设置在接线底座上，所述顶板连接在支撑杆的另一端；所述机械臂底座用于控制机械臂运动，所述机械臂底座设置在顶板朝向接线底座的一面；所述机械臂用于控制数字多用表的档位切换，所述机械臂连接在机械臂底座上。

进一步地，所述多功能标准源上设置有输出端；所述接线底座上设置有输入端子组，所述输出端与所述输入端子组相连接。

进一步地，所述输出端包括有电压或电阻输出端和电流输出端；所述输入端子组包括有电压输入端子、电阻输入端子和电流输入端子，所述输出端与所述输入端子对应连接。

进一步地，所述接线底座上设置有六个用于固定所述数字多用表的表位，且每个表位均设置有与所述输入端子组相连接的连接端，所述连接端与所述数字多用表相连接。

进一步地，所述输入端子组还包括有微电流输入端子，所述微电流输入端子与所述连接端相连接，所述连接端与所述输出端相连接；所述连接端与所述输出端之间设置有电流保护模块。

进一步地，所述高清摄像头采集图像的区域为采集区域，所述采集区域覆盖在所述六个表位上。

进一步地，所述支撑杆的中部设置有散射光源。

进一步地，所述多功能标准源为FLUKE5522A型多功能校准器。

进一步地，所述手持式数字多用表为FLUKE179型数字多用表。

进一步地，所述机械臂为幻尔xArm2.0机械臂。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

本发明利用带限位功能的接线底座固定6台手持式数字多用表、机械臂、继电器，通过输出设置模块控制多功能标准源输出预设标准信号，通过机械臂调多用表的档位，通过可拆卸卡槽实现后期的扩展和替换，通过继电器电动控制接入的线路开关，通过高清摄像头同时采集数字多用表的示值图像，通过图像识别模块实现图像识别与数值读取，不仅节省人力，易于适配扩展，数据采集及识别准确性高，且具备电流保护功能，可有效保护数字多用表微电流档。

附图说明

图1为基于图像识别的数字多用表智能校准换挡装置的整体结构示意图；

图2为基于图像识别的数字多用表智能校准换挡装置的侧视结构示意图；

图3为基于图像识别的数字多用表智能校准换挡装置的回路控制电路图；

图4为基于图像识别的数字多用表智能校准换挡装置的继电器控制电路接线图；

附图标记说明：1、接线底座；2、顶板；3、支撑杆；31、散射光源；4、高清摄像头；51、机械臂底座；52、机械臂。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例

如图1所示，一种基于图像识别的数字多用表智能校准换挡装置，包括多功能标准源、高清摄像头4、接线底座1、支撑杆3、散射光源31、机械臂52、机械臂底座51、顶板2、继电器、输出控制模块、图像识别模块。

多功能标准源用于输出电压、电阻或电流信号，且分别与所述输出控制模块和所述接线底座1相连接；输出控制模块用于控制所述多功能标准源输出信号；接线底座1可放置多台数字多用表；高清摄像头4与所述图像识别模块相连接，高清摄像头4用于采集数字多用表的示值图像，图像识别模块用于识别所述示值图像并读取记录示数；继电器用于控制输出控制模块的回路状态；支撑杆3的一端设置在接线底座1上，顶板2连接在支撑杆3的另一端；机械臂底座51用于控制机械臂52运动，机械臂底座51设置在顶板2朝向接线底座1的一面；机械臂52用于控制数字多用表的档位切换，机械臂52连接在机械臂底座51上。

具体地，多功能标准源上设置有输出端，接线底座1上设置有输入端子组，输出端与输入端子组相连接。输出端包括有电压或电阻输出端和电流输出端，输入端子组包括有电压输入端子、电阻输入端子和电流输入端子，输出端与所述输入端子对应连接。

接线底座1上设置有六个用于固定所述数字多用表的表位，且每个表位均设置有与输入端子组相连接的连接端，连接端与所述数字多用表相连接，可以实现通过一个多功能标准源校准以及采集六台数字多用表的数据。

输入端子组还包括有微电流输入端子，微电流输入端子与连接端相连接，连接端与输出端相连接；连接端与所述输出端之间设置有电流保护模块。当微电流输入端子所输入电流大于规定值时，电流回路会自动切断，保护数字万用表。电流保护模块的作用与保险丝相近似，在此不再赘述。

高清摄像头4采集图像的区域为采集区域，所述采集区域覆盖在所述六个表位上，可以通过高清摄像头4一次采集六台数字多用表的数据。还由于采集区域覆盖在六个表位上，可以使高清摄像头4更精准地采集示值图像。

顶板2的除了用于安装机械臂底座51以外，还能有效避免排除实验室光源的影响，支撑杆3的中部设置有散射光源31，通过散射光源31提供均匀的照明，为高清摄像头4提供良好的采集图像环境。支撑杆3可为条形，面向装置中部的一面的中部设置散射光源31，从而从中间散发均匀的光对接线底座1上的数字多用表进行照明。

具体地，在本实施例中，多功能标准源FLUKE5522A型多功能校准源，手持式数字多用表为FLUKE179型数字多用表，高清摄像头4为HF900宽动态工业摄像头，机械臂52为幻尔xArm2.0机械臂。

本申请采用继电器控制回路，考虑串联与并联的切换，同时要考虑电表数量不足时的自适应，所以需要大量继电器参与控制。由于普通的继电模组无法达到高电压、大电流的要求，所以需要用数控多路继电器控制高规格的继电器的方式去实现。在电表数量不足时，由摄像头对放置了万用表位置进行识别，再由电脑根据实际情况控制回路状态。在校准电流时，需要按要求将电表依次从左到右、从上到下放置，否则无法校准。

具体在使用的时候，档位切换依靠安装在顶部的机械臂52来完成。操作前先由摄像头确认当前档位位置与状态，然后驱动机械臂52对旋钮进行旋转，然后移走机械臂52，再由摄像头对旋转结果进行确认。如果旋转失败，将重复以上过程。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。