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電磁流量計的系統(tǒng)設(shè)計 |
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發(fā)布日期:2024-03-11 點擊:516次 |
1.硬件設(shè)計
電磁流量計電極識別系統(tǒng)由圖像采集、運算處理、執(zhí)行部分3部分組成,系統(tǒng)框圖如圖1。系統(tǒng)為相機(jī)配備一個照明光源,保證電磁流量計電極附近的亮度,確保采集的圖像清晰可見。工控機(jī)中Labview編寫的上位機(jī)軟件對CCD相機(jī)采集的圖像進(jìn)行分析識別,根據(jù)結(jié)果給PLC發(fā)送信號,驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行密封電極開始進(jìn)行水壓測試。
根據(jù)電磁流量計的參數(shù)要求以及考慮系統(tǒng)運營成本,選用HIKVISION MV-CE013-50GM工業(yè)相機(jī),傳感器為RJ33。該相機(jī)為CCD、靶面尺寸為1/3英寸黑白制式的面陣相機(jī)。采集的圖像為8位的灰度圖像,最高幀率為30frame/s,可使用硬觸發(fā)或者軟觸發(fā)的方式來完成多臺相機(jī)或者相機(jī)與外部設(shè)備之間的同步。同時可以配合不同的曝光模式完成相機(jī)成像采集,具有良好的穩(wěn)定性和抗干擾性。根據(jù)現(xiàn)場實際情況,選用HIKVISION相機(jī)配套MVL-HF0828M-6MP鏡頭,該鏡頭最低工作范圍為0.05 m,光圈調(diào)節(jié)范圍為F2.8-F16、該鏡頭高分辨率,畫面清晰度均勻性高,超低畸變,高周邊光亮比,支持超短工作距,在不同物距下均保持出色光學(xué)特性,針對機(jī)器視覺光源和芯片進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,分辨率高,成像質(zhì)量優(yōu)秀,透過率高,穩(wěn)定性好等優(yōu)點。本視覺系統(tǒng)主要用于識別檢測不同襯里電磁流量計的電極,機(jī)器視覺照明光源部分采用尺寸為 50 mm×50 mm 的 MDW-HX64 白色 LED 環(huán)形光源,可調(diào)節(jié)光源照明亮度對電極的特征進(jìn)行打光增強(qiáng),平行背景光源能夠凸顯電極輪廓,使其在處理過程中更容易進(jìn)行邊緣檢測和圓擬合。
2.工作流程
電磁流量計被運送到指定水壓檢測位置,接收到采集信號指令,系統(tǒng)開始對電磁流量計電極圖像采集,并通過系統(tǒng)內(nèi)部算法對圖像進(jìn)行矯正;緊接著對矯正過后的圖像與模板圖像進(jìn)行識別匹配,并定位到圖中ROI區(qū)域;最后得出識別匹配結(jié)果;若采集電極圖像與模板圖像匹配分?jǐn)?shù)大于設(shè)定分?jǐn)?shù)線表示電磁流量計處于中心位置,則驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)開始密封電極進(jìn)行水壓測試;若采集電極圖像與模板圖像匹配分?jǐn)?shù)未達(dá)到合格線,則需要重新調(diào)整電磁流量計的位置重新進(jìn)行圖像采集,然后再進(jìn)行電極模板匹配………如此循環(huán)。流程圖如圖2所示。
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