赖卫国

（江西省气象技术装备中心，江西 南昌　330046）

　　摘　要：介绍了玻璃温度表的计算机视觉检定系统的任务及软、硬件构成；并具体就温度表图像中刻度线的特征和图像识别作详细分析，以体现系统程序的关键算法思想和编辑特征；最后阐述了系统对温度表的适用范围和需进一步提高性能的方向。

　　关键词：温度表　检定　系统　研究
　
 
　　玻璃温度表是通过其液质柱芯相对于刻度的位置来表示当前温度的。由于存在误差，需要通过检定来获取订正值。通常玻璃温度表的检定方法是将被测表与标准表（玻璃表）一起置于特制的温度检定槽的液体温度介质中，用控温装置调节液体介质的温度，使之到达所需检定的温度点，并保持温度稳恒，分布均匀，当槽内各温度表内的感温质稳定后，用人工通过光学放大镜逐一记录各表的温度指示，再经过与标准表的指示值比较计算就可求出被测表误差和修正值。每只温度表都要在其可测温度内的每隔10 ℃的各温度点上作相似检定，最后计算出包含修正数据的温度检定证，供该表使用时订正读数误差。上述过程就称之为温度表检定。

　　温度表检定的人工操作和计算，不仅工作量大，而且精度不高，人为的不可控制的误差多，因此解决温度表计量、检定自动化的要求是很迫切的。随着计算机数字视觉技术的发展，采用机械化自动读数已成为可能。基于此，我们研制开发了一套玻璃温度表自动检定系统。该系统是包含图像采集分析、图像辩识读数存档及过程自动控制的软硬件结合的综合系统。这类系统在医学、工业控制和产品检测领域近年已得到广泛应用，而在精密测量、计量领域的应用，国内则很少报道。

1　系统构成概述

1.1　系统任务

　　将温度槽中温度表的图像直接转换成为计算机能处理的图像数据；在图像识别的基础上对每只表进行精确定位控制，从而完成图像的完整采样；用计算机处理和识别温度表图像，读出温度示值，并进行必要的记录、存档和计算。

1.2　系统硬件模块

　　(1) 图像摄取模块：它包含摄像镜头、CCD摄像头、图像采集卡和照明系统。

　　(2) 机械位移驱动模块：它包含驱动电机、机械交联结构和电机驱动电源。

　　(3) 智能数据处理模块：它包含计算机系统、输入输出及控制接口电路。

　　3个模块是互不可缺的。例如控制温度表的定位，由图像识别系统感知温度表被测图像区当前的位置，通过智能模块确定温度表要移动的方向和距离，控制驱动电机转动，并进一步通过摄像分析系统确认电机的执行结果是否到位，若不到位则继续控制电机转动。这是1个位置闭环的控制系统。

1.3　系统软件

　　系统软件主要包括图像处理和分析，图像增强和显示，从图像中读取温度示值，温度表位置控制，温度表数据库管理，交互式人机操作界面，检定计算打印等一系列功能程序。

　　在温度槽内很难改进图像的摄取环境，且在摄取过程中，

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