Спосіб автоматизованого розпізнавання показів значень зі шкал стрілочних вимірювальних приладів

Реферат: UA 84801 U UA 84801 U 5 10 15 20 25 30 35 Корисна модель належить до контрольно-вимірювальної техніки і може бути використана у пристроях автоматики або при автоматизованому розпізнаванні показів значень зі шкал стрілочних вимірювальних приладів. Відомий спосіб повірки вимірювальних приладів (патент СРСР № 911396), оснований на використанні основної і додаткової мір, що підключаються до входу приладу, з метою зменшення часу повірки, на виході основної міри встановлюють калібровані рівні фізичної величини, відповідні до відміток, що повіряються, потім за допомогою додаткового міри ці калібровані рівні змінюють на величину, рівну величині допустимої абсолютної похибки відповідного класу приладу, що повіряється, вбік збільшення (зменшення), якщо покази приладу, що повіряються, виявляються менші (більші) необхідного рівня вимірюваної фізичної величини, і якщо при зміні каліброваних рівнів фізичної величини покази приладу проходить через відповідні відмітки, що повіряються, то прилад вважають відповідним до встановленого класу точності. Недоліком відомого способу є низька точність повірки вимірювальних приладів. Прототипом є спосіб автоматичного зчитування показань зі шкал стрілочних вимірювальних приладів при їхній повірці (патент РФ № 2035746), відповідно до якого здійснюють оптичне сканування шкали приладу, що повіряється, у напрямку, що збігається з напрямком шкали, виділяють у процесі сканування сигнали, відповідні до відлічуваних елементів приладу, визначають положення покажчика й відміток шкали по положенню виділених сигналів, здійснюють сканування всієї шкали при встановленому на нульову відмітку покажчика, по виділеним у процесі сканування сигналам визначають число й положення відміток шкали, після чого при подачі на вхід приладу заданого вхідного сигналу здійснюють сканування всієї шкали, у процесі якого визначають число й положення виділених сигналів, у випадку збігу числа виділених сигналів із числом відміток шкали фіксують сполучення покажчика з відміткою шкали, що повіряється, а якщо ні, то визначають положення покажчика по положенню одного з виділених сигналів, що не збігається з жодним з раніше певних положень відміток шкали. Недоліком є низька швидкодія даного способу. В основу корисної моделі покладена задача створення способу автоматизованого розпізнавання показів значень зі шкал стрілочних вимірювальних приладів, в якому за рахунок введення нових операцій та їх послідовності підвищується швидкодія пропонованого способу. Поставлена задача вирішується тим, що в способі автоматизованого розпізнавання показів значень зі шкал стрілочних вимірювальних приладів, при якому оптично сканують шкалу приладу при нульовому положенні стрілки, далі сканують положення стрілки на конкретному значенні приладу, після чого здійснюють бінаризацію цих зображень, визначають їх різницю для чіткого виділення стрілок, які розпізнають за допомогою перетворення Хафа та обраховують кут між цими стрілками за формулою  y  y3  y y     arctg 2 1   arctg 4 x x  x x  3  2 1  4 , (1), M1x1; y1 M2 x 2; y2  де N1x3; y3  40 45 50 55 і - координати точок першої прямої; і N2 x4; y4  - координати точок другої; який використовують для обрахунку значення стрілочного приладу за допомогою пропорції. На кресленні представлена схема, за допомогою якої реалізується пропонований спосіб. Схема містить: 1 стрілочний прилад; 2 веб-камера; 3 зображення вимірювального приладу при нульовому положенні стрілки; 4 зображення вимірювального приладу при будь-якому положенні стрілки; 5 бінаризація зображення вимірювального приладу при нульовому положенні стрілки; 6 бінаризація зображення вимірювального приладу при будь-якому положенні стрілки; 7 різниця зображень вимірювального приладу при нульовому положенні стрілки та при будьякому положенні стрілки; 8 розпізнавання кута відхилення стрілки та обрахунок значення вимірювального приладу. Спосіб здійснюється наступним чином: веб-камеру 2 направляють на стрілочний вимірювальний прилад 1. При цьому налаштовують поріг бінаризації і фотографують прилад при нульовому положенні стрілки 3. На прилад 1 подається сигнал. При кожній наступній ітерації фотографуємо значення стрілочного вимірювального приладу 4. Далі зображення 3 та 4 бінаризуються (відповідно 5 та 6). Потім знаходимо різницю зображень 7 при нульовому положенні і будь-якому положенні стрілки вимірювального приладу. Використовуючи перетворення Хафа, визначають координати прямих та за допомогою формули (1) обраховують 1 UA 84801 U кут відхилення стрілки 8. Знаючи відношення кута відхилення стрілки до конкретного значення, отримаємо цифрове значення стрілочного приладу. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Спосіб автоматизованого розпізнавання показів значень зі шкал стрілочних вимірювальних приладів, при якому оптично сканують шкалу приладу при нульовому положенні стрілки, який відрізняється тим, що сканують положення стрілки на конкретному значенні приладу, після чого здійснюють бінаризацію цих зображень, визначають їх різницю для чіткого виділення стрілок, які розпізнають за допомогою перетворення Хафа та обраховують кут між цими  y  y3   y2  y1     arctg 4  x  x  (1), x2  x1  3    4 стрілками за формулою   arctg  де M1x1; y1 і M2 x2; y2  - координати точок першої прямої; N1x3; y3  і N2 x4; y4  - координати точок другої; який використовують для обрахунку значення стрілочного приладу за допомогою пропорції. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2