申请/专利权人：盐城市计量测试所

申请日：2019-08-09

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN110332976B

主分类号：G01F25/10

分类号：G01F25/10;B65B69/00;B65B51/06;B65B5/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2024.03.22#著录事项变更;2019.11.08#实质审查的生效;2019.10.15#公开

摘要：本公开提供了一种基于图像模型匹配的燃气表自动标定装置及方法。其中，该标定装置，包括依次相连的送料单元、拆箱单元、检测单元和装箱单元，送料单元、拆箱单元、检测单元和装箱单元均与控制中心相连；检测单元包括图像采集装置、进气检测仪表和出气检测仪表；图像采集装置用于采集燃气表的码盘图像并传送至控制中心；进气检测仪表设在与燃气表进气口相连通的管道上，用于检测进气量；出气检测仪表设在与燃气表出气口相连通的管道上，用于检测出气量；控制中心，用于识别燃气表的码盘图像，通过黑红色度区分来分离整数位及小数位，再通过二值化处理识别出燃气表的码盘初始读数；通过比较进气量与出气量的大小来判断燃气表的气密性。

主权项：1.一种基于图像模型匹配的燃气表自动标定装置，其特征在于，包括依次相连的送料单元、拆箱单元、检测单元和装箱单元，所述送料单元、拆箱单元、检测单元和装箱单元均与控制中心相连；所述检测单元，包括图像采集装置、进气检测仪表和出气检测仪表；图像采集装置用于采集燃气表的码盘图像并传送至控制中心；进气检测仪表设在与燃气表进气口相连通的管道上，用于检测进气量并传送至控制中心；出气检测仪表设在与燃气表出气口相连通的管道上，用于检测出气量并传送至控制中心；所述控制中心，用于识别燃气表的码盘图像，通过黑红色度区分来分离整数位及小数位，再通过二值化处理识别出燃气表的码盘初始读数；通过比较进气量与出气量的大小来判断燃气表的气密性；所述送料单元包括第一送料支架，所述第一送料支架上设置有燃气表送料带，所述燃气表送料带与燃气表电机相连；第二送料支架，所述第二送料支架的两端与第一送料支架的两端相连，所述第二送料支架上设置有包装箱送料带，所述包装箱送料带与包装箱电机相连；所述拆箱单元包括拆箱单元支架，所述拆箱单元支架上设置有拆箱升降单元，所述拆箱升降单元与控制中心相连，所述拆箱升降单元上设置有第二拆箱水平伸缩件和拆箱竖向伸缩件；所述拆箱单元支架上设置有第一拆箱水平伸缩件，所述第一拆箱水平伸缩件与第一拆箱吸盘相连；所述第一送料支架上还设置有装箱限位红外传感器，当从箱体中取出的燃气表触动检测限位红外传感器时，控制中心控制装箱单元启动；所述装箱单元包括装箱单元支架，所述装箱单元支架上设置有第一装箱水平伸缩件，所述第一装箱水平伸缩件与第一装箱吸盘相连；所述装箱单元支架上还设置有装箱升降元件，所述装箱升降元件上设置有第二装箱水平伸缩件和装箱竖向伸缩件；装箱竖向伸缩件通过胶带转轴与胶带切割刀相连；装箱竖向伸缩件通过第一装箱转轴与封装水平伸缩元件相连；装箱竖向伸缩件通过第二装箱转轴与装箱夹持元件相连。

全文数据：一种基于图像模型匹配的燃气表自动标定装置及方法技术领域本公开属于燃气表标定设备领域，尤其涉及一种基于图像模型匹配的燃气表自动标定装置及方法。背景技术本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。发明人发现，对于燃气表的标定方式多处于人工或半自动化的状态，燃气表标定效率低，且尚需人工读取滚轮数据。发明内容为了解决上述问题，本公开的第一个方面提供一种基于图像模型匹配的燃气表自动标定装置，其能够实现多台燃气表的同步在线标定，在线实时读取燃气表数据，以便于与标准仪表数据进行对比，避免人工读数误差，提升标定效率，节约人力资源成本。为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：一种基于图像模型匹配的燃气表自动标定装置，包括依次相连的送料单元、拆箱单元、检测单元和装箱单元，所述送料单元、拆箱单元、检测单元和装箱单元均与控制中心相连；所述检测单元，包括图像采集装置、进气检测仪表和出气检测仪表；图像采集装置用于采集燃气表的码盘图像并传送至控制中心；进气检测仪表设在与燃气表进气口相连通的管道上，用于检测进气量并传送至控制中心；出气检测仪表设在与燃气表出气口相连通的管道上，用于检测出气量并传送至控制中心；所述控制中心，用于识别燃气表的码盘图像，通过黑红色度区分来分离整数位及小数位，再通过二值化处理识别出燃气表的码盘初始读数；通过比较进气量与出气量的大小来判断燃气表的气密性。作为一种实施方式，所述送料单元包括第一送料支架，所述第一送料支架上设置有燃气表送料带，所述燃气表送料带与燃气表电机相连；第二送料支架，所述第二送料支架的两端与第一送料支架的两端相连，所述第二送料支架上设置有包装箱送料带，所述包装箱送料带与包装箱电机相连。作为一种实施方式，所述第一送料支架上设置有拆箱限位红外传感器，当包装成箱的燃气表触动拆箱限位红外传感器时，拆箱限位红外传感器将信号传送至控制中心，控制中心控制拆箱单元进行拆箱操作。作为一种实施方式，所述拆箱单元包括拆箱单元支架，所述拆箱单元支架上设置有拆箱升降单元，所述拆箱升降单元与控制中心相连，所述拆箱升降单元上设置有第二拆箱水平伸缩件和拆箱竖向伸缩件；所述拆箱单元支架上设置有第一拆箱水平伸缩件，所述第一拆箱水平伸缩件与第一拆箱吸盘相连。作为一种实施方式，当燃气表触动拆箱限位红外传感器时，控制中心控制燃气表电机停止，第二拆箱水平伸缩件和拆箱竖向伸缩件伸展；拆箱竖向伸缩件通过第一拆箱转轴与第二拆箱吸盘相连，拆箱竖向伸缩件通过第二拆箱转轴与拆箱夹持元件相连，第二拆箱吸盘贴紧燃气表包装箱；第一拆箱转轴转动，使第二拆箱吸盘打开燃气表包装箱；拆箱夹持元件夹持燃气表；第二拆箱转轴转动，使拆箱夹持元件从包装箱夹出燃气表；拆箱升降单元升起，带动燃气表上升；第一拆箱吸盘吸附包装箱；第一拆箱水平伸缩件伸展，将燃气表包装箱送至包装箱送料带；拆箱升降单元下降，带动燃气表下降至燃气表送料带；第二拆箱水平伸缩件和拆箱竖向伸缩件收缩。作为一种实施方式，所述第一送料支架上还设置有检测限位红外传感器，当从箱体中取出的燃气表触动检测限位红外传感器时，控制中心控制检测单元启动。作为一种实施方式，所述第一送料支架上还设置有装箱限位红外传感器，当从箱体中取出的燃气表触动检测限位红外传感器时，控制中心控制装箱单元启动。作为一种实施方式，所述装箱单元包括装箱单元支架，所述装箱单元支架上设置有第一装箱水平伸缩件，所述第一装箱水平伸缩件与第一装箱吸盘相连；所述装箱单元支架上还设置有装箱升降元件，所述装箱升降元件上设置有第二装箱水平伸缩件和装箱竖向伸缩件；装箱竖向伸缩件通过胶带转轴与胶带切割刀相连；装箱竖向伸缩件通过第一装箱转轴与封装水平伸缩元件相连；装箱竖向伸缩件通过第二装箱转轴与装箱夹持元件相连。作为一种实施方式，当燃气表触动装箱限位红外传感器时，燃气表电机及包装箱电机停止；装箱竖向伸缩件下降、第二装箱水平伸缩件伸展、装箱升降元件下降、第二装箱转轴转动，装箱夹持元件夹紧燃气表；装箱竖向伸缩件上升、装箱升降元件上升；第一装箱水平伸缩件伸展，第一装箱吸盘吸附燃气表包装箱；第一装箱水平伸缩件收缩，将燃气表包装箱送至燃气表送料带；装箱竖向伸缩件下降、装箱升降元件下降，将燃气表放置燃气表包装箱；第二装箱转轴转动，装箱夹持元件松开燃气表；封装水平伸缩元件收缩，为燃气表包装箱铺置胶带；胶带转轴转动，胶带切割刀切断胶带，完成燃气表包装箱胶带封装。本公开的第二方面提供一种基于图像模型匹配的燃气表自动标定装置的标定方法。一种基于图像模型匹配的燃气表自动标定装置的标定方法，包括：成箱的燃气表经拆箱操作后，取出待标定燃气表；采集燃气表的码盘图像，通过黑红色度区分来分离整数位及小数位，再通过二值化处理识别出燃气表的码盘初始读数；采集燃气表的进气量与出气量，通过比较进气量与出气量的大小来判断燃气表的气密性。本公开的有益效果是：1本公开实现了燃气表的自动拆箱、装箱操作；2本公开实现了多台燃气表的同步在线标定；3本公开实现了燃气表的在线实时数据读取，以便于与标准仪表数据进行对比，避免人工读数误差；4本公开提升了标定效率，节约了人力资源成本，具有一定的市场前景。附图说明构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。图1为本公开实施例提供的基于图像模型匹配的燃气表自动标定装置结构示意图；图2为本公开实施例提供的送料单元示意图；图3为本公开实施例提供的拆箱单元示意图；图4为本公开实施例提供的检测单元示意图；图5为本公开实施例提供的装箱单元示意图；图6为本公开实施例提供的控制中心示意图；图7为本公开实施例提供的燃气表自动标定方法流程图。具体实施方式下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和或它们的组合。如图1所示，本实施例的基于图像模型匹配的燃气表自动标定装置，包括送料单元1、拆箱单元2、检测单元3、装箱单元4及控制中心5组成。如图2所示，送料单元1由燃气表送料带101、包装箱送料带102、燃气表电机103、包装箱电机104、拆箱限位红外传感器105、检测限位红外传感器106、装箱限位红外传感器107、送料单元通讯端口108及送料单元支架109组成。燃气表送料带101实现送燃气表的功能；包装箱送料带102实现送包装箱的功能；燃气表电机103实现燃气表送料带101的运动；包装箱电机104实现包装箱送料带102的运动；拆箱限位红外传感器105为实现拆箱单元2拆箱功能提供定位的功能；检测限位红外传感器106为实现检测单元3检测功能提供定位的功能；装箱限位红外传感器107为实现装箱单元4装箱功能提供定位的功能；送料单元通讯端口108实现与控制中心5通讯，从而实现控制中心5对送料单元1的控制；送料单元支架109实现对送料单元1的支撑作用。送料单元的工作原理为：控制中心5通过送料单元通讯端口108实现对送料单元1的控制；首先控制燃气表电机103实现燃气表的送料，当燃气表触动拆箱限位红外传感器105时，燃气表电机103停止；拆箱单元2工作实现拆箱；拆箱结束后，燃气表电机103及包装箱电机104运动，实现燃气表送料带101及包装箱送料带102的动作控制；当燃气表触动检测限位红外传感器106，燃气表电机103及包装箱电机104停止；检测单元3实现检测功能；检测完成后，燃气表电机103及包装箱电机104运动，实现燃气表送料带101及包装箱送料带102的动作控制；当燃气表触动装箱限位红外传感器107时，燃气表电机103及包装箱电机104停止；装箱单元4实现装箱动作；装箱结束后，燃气表电机103动作，实现下一个被测元件的上料及现在被测元件的下料操作。如图3所示，拆箱单元2由第一拆箱水平伸缩件201、第一拆箱吸盘202、第二拆箱水平伸缩件203、拆箱竖向伸缩件204、第一拆箱转轴205、第二拆箱吸盘206、拆箱夹持元件207、第二拆箱转轴208、拆箱升降单元209、拆箱单元通讯端口210及拆箱单元支架211组成。拆箱单元的工作原理为：控制中心5通过拆箱单元通讯端口210实现对拆箱单元2的控制。当当燃气表触动拆箱限位红外传感器105时，燃气表电机103停止；第二拆箱水平伸缩件203及拆箱竖向伸缩件204伸展，第二拆箱吸盘206贴紧燃气表包装箱；第一拆箱转轴205转动，使第二拆箱吸盘206打开燃气表包装箱；拆箱夹持元件207夹持燃气表；第二拆箱转轴208转动，使拆箱夹持元件207从包装箱夹出燃气表；拆箱升降单元209升起，带动燃气表上升；第一拆箱吸盘202吸附包装箱；第一拆箱水平伸缩件201伸展，将燃气表包装箱送至包装箱送料带102；拆箱升降单元209下降，带动燃气表下降至燃气表送料带101；第二拆箱水平伸缩件203及拆箱竖向伸缩件204收缩；拆箱单元支架211为拆箱单元2提供支撑作用。如图4所示，检测单元3可由用户按照要求适当增加数量，其由摄像元件301、第一检测转轴302、检测竖向伸缩件303、检测水平伸缩件304、进气口固定电机305、出气口固定电机306、进气口307、出气口308、进气检测仪表309、出气检测仪表310、固定螺杆311、进气口固定螺母312、出气口固定螺母313、检测升降单元314、检测单元通讯端口315及检测单元支架316组成。检测单元的工作原理为：控制中心5通过检测单元通讯端口315实现对检测单元3的控制；当燃气表触动检测限位红外传感器106，燃气表电机103及包装箱电机104停止；检测升降单元314下降、检测竖向伸缩件303下降及检测水平伸缩件304伸展，第一检测转轴302转动使摄像元件301可采集燃气表码盘图像信息；进气口固定电机305带动进气口固定螺母312固定实现进气口307与燃气表进气口的连接；出气口固定电机306带动出气口固定螺母313实现出气口308与燃气表出口的连接；进气检测仪表309与出气检测仪表310实现燃气表进气口与出口气体数据的采集；检测结束后，进气口固定电机305带动进气口固定螺母312固定实现进气口307与燃气表进气口的断开；出气口固定电机306带动出气口固定螺母313实现出气口308与燃气表出口的断开；检测升降单元314上升、检测竖向伸缩件303上升及检测水平伸缩件304收缩，第一检测转轴302转动使摄像元件301远离燃气表码盘；检测单元支架316为检测单元3提供支撑作用。检测单元3中摄像元件301采集的燃气表码盘图像信息中的小数整数位信息与码盘数据模型中的数字信息进行逐位对比，如图7所示。图像通过黑红色度区分实现整数位及小数位的分离，进而二值化进行处理，降低后期数据处理难度。燃气表码盘整数位最高位是0，因此采集的图像信息也是0，当整数对比结果最高位为0时，才代表整数对比结束，如果不为0则应继续对比数据。燃气表标定是每个燃气表出厂进入市场前必须做的流程，也是保障用户用气公正、公平的基础保障。图像匹配的目的在于读取检测单元3中摄像元件301采集的燃气表码盘图像信息中的数字信息。如图5所示，装箱单元4由第一装箱水平伸缩件401、第一装箱吸盘402、胶带转轴403、胶带切割刀404、封装水平伸缩元件405、第一装箱转轴406、装箱夹持元件407、第二装箱转轴408、第一装箱竖向伸缩件409、第二装箱水平伸缩件410、装箱升降元件411、装箱单元通讯端口412及装箱单元支架413组成。装箱单元的工作过程为：控制中心5通过装箱单元通讯端口412实现装箱单元4的控制；当燃气表触动装箱限位红外传感器107时，燃气表电机103及包装箱电机104停止；第一装箱竖向伸缩件409下降、第二装箱水平伸缩件410伸展、装箱升降元件411下降、第二装箱转轴408转动，装箱夹持元件407夹紧燃气表；第一装箱竖向伸缩件409上升、装箱升降元件411上升；第一装箱水平伸缩件401伸展，第一装箱吸盘402吸附燃气表包装箱；第一装箱水平伸缩件401收缩，将燃气表包装箱送至燃气表送料带101；第一装箱竖向伸缩件409下降、装箱升降元件411下降，将燃气表放置燃气表包装箱；第二装箱转轴408转动，装箱夹持元件407松开燃气表；封装水平伸缩元件405收缩，为燃气表包装箱铺置胶带；胶带转轴403转动，胶带切割刀404切断胶带，完成燃气表包装箱胶带封装；装箱单元支架413为控制中心5提供支撑作用。如图6所示，控制中心5由控制中心主体501、送料单元控制通讯端口502、拆箱单元控制通讯端口503、检测单元控制通讯端口504及装箱单元通讯控制端口505组成。本实施例的基于图像模型匹配的燃气表自动标定装置的标定方法，包括：成箱的燃气表经拆箱操作后，取出待标定燃气表；采集燃气表的码盘图像，通过黑红色度区分来分离整数位及小数位，再通过二值化处理识别出燃气表的码盘初始读数；采集燃气表的进气量与出气量，通过比较进气量与出气量的大小来判断燃气表的气密性。以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

权利要求：1.一种基于图像模型匹配的燃气表自动标定装置，其特征在于，包括依次相连的送料单元、拆箱单元、检测单元和装箱单元，所述送料单元、拆箱单元、检测单元和装箱单元均与控制中心相连；所述检测单元，包括图像采集装置、进气检测仪表和出气检测仪表；图像采集装置用于采集燃气表的码盘图像并传送至控制中心；进气检测仪表设在与燃气表进气口相连通的管道上，用于检测进气量并传送至控制中心；出气检测仪表设在与燃气表出气口相连通的管道上，用于检测出气量并传送至控制中心；所述控制中心，用于识别燃气表的码盘图像，通过黑红色度区分来分离整数位及小数位，再通过二值化处理识别出燃气表的码盘初始读数；通过比较进气量与出气量的大小来判断燃气表的气密性。2.如权利要求1所述的基于图像模型匹配的燃气表自动标定装置，其特征在于，所述送料单元包括第一送料支架，所述第一送料支架上设置有燃气表送料带，所述燃气表送料带与燃气表电机相连；第二送料支架，所述第二送料支架的两端与第一送料支架的两端相连，所述第二送料支架上设置有包装箱送料带，所述包装箱送料带与包装箱电机相连。3.如权利要求2所述的基于图像模型匹配的燃气表自动标定装置，其特征在于，所述第一送料支架上设置有拆箱限位红外传感器，当包装成箱的燃气表触动拆箱限位红外传感器时，拆箱限位红外传感器将信号传送至控制中心，控制中心控制拆箱单元进行拆箱操作。4.如权利要求2所述的基于图像模型匹配的燃气表自动标定装置，其特征在于，所述拆箱单元包括拆箱单元支架，所述拆箱单元支架上设置有拆箱升降单元，所述拆箱升降单元与控制中心相连，所述拆箱升降单元上设置有第二拆箱水平伸缩件和拆箱竖向伸缩件；所述拆箱单元支架上设置有第一拆箱水平伸缩件，所述第一拆箱水平伸缩件与第一拆箱吸盘相连。5.如权利要求4所述的基于图像模型匹配的燃气表自动标定装置，其特征在于，当燃气表触动拆箱限位红外传感器时，控制中心控制燃气表电机停止，第二拆箱水平伸缩件和拆箱竖向伸缩件伸展；拆箱竖向伸缩件通过第一拆箱转轴与第二拆箱吸盘相连，拆箱竖向伸缩件通过第二拆箱转轴与拆箱夹持元件相连，第二拆箱吸盘贴紧燃气表包装箱；第一拆箱转轴转动，使第二拆箱吸盘打开燃气表包装箱；拆箱夹持元件夹持燃气表；第二拆箱转轴转动，使拆箱夹持元件从包装箱夹出燃气表；拆箱升降单元升起，带动燃气表上升；第一拆箱吸盘吸附包装箱；第一拆箱水平伸缩件伸展，将燃气表包装箱送至包装箱送料带；拆箱升降单元下降，带动燃气表下降至燃气表送料带；第二拆箱水平伸缩件和拆箱竖向伸缩件收缩。6.如权利要求2所述的基于图像模型匹配的燃气表自动标定装置，其特征在于，所述第一送料支架上还设置有检测限位红外传感器，当从箱体中取出的燃气表触动检测限位红外传感器时，控制中心控制检测单元启动。7.如权利要求2所述的基于图像模型匹配的燃气表自动标定装置，其特征在于，所述第一送料支架上还设置有装箱限位红外传感器，当从箱体中取出的燃气表触动检测限位红外传感器时，控制中心控制装箱单元启动。8.如权利要求7所述的基于图像模型匹配的燃气表自动标定装置，其特征在于，所述装箱单元包括装箱单元支架，所述装箱单元支架上设置有第一装箱水平伸缩件，所述第一装箱水平伸缩件与第一装箱吸盘相连；所述装箱单元支架上还设置有装箱升降元件，所述装箱升降元件上设置有第二装箱水平伸缩件和装箱竖向伸缩件；装箱竖向伸缩件通过胶带转轴与胶带切割刀相连；装箱竖向伸缩件通过第一装箱转轴与封装水平伸缩元件相连；装箱竖向伸缩件通过第二装箱转轴与装箱夹持元件相连。9.如权利要求8所述的基于图像模型匹配的燃气表自动标定装置，其特征在于，当燃气表触动装箱限位红外传感器时，燃气表电机及包装箱电机停止；装箱竖向伸缩件下降、第二装箱水平伸缩件伸展、装箱升降元件下降、第二装箱转轴转动，装箱夹持元件夹紧燃气表；装箱竖向伸缩件上升、装箱升降元件上升；第一装箱水平伸缩件伸展，第一装箱吸盘吸附燃气表包装箱；第一装箱水平伸缩件收缩，将燃气表包装箱送至燃气表送料带；装箱竖向伸缩件下降、装箱升降元件下降，将燃气表放置燃气表包装箱；第二装箱转轴转动，装箱夹持元件松开燃气表；封装水平伸缩元件收缩，为燃气表包装箱铺置胶带；胶带转轴转动，胶带切割刀切断胶带，完成燃气表包装箱胶带封装。10.一种如权利要求1-9中任一所述的基于图像模型匹配的燃气表自动标定装置的标定方法，其特征在于，包括：成箱的燃气表经拆箱操作后，取出待标定燃气表；采集燃气表的码盘图像，通过黑红色度区分来分离整数位及小数位，再通过二值化处理识别出燃气表的码盘初始读数；采集燃气表的进气量与出气量，通过比较进气量与出气量的大小来判断燃气表的气密性。

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