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電磁流量計(jì)的系統(tǒng)設(shè)計(jì) |
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| 發(fā)布日期：2024-03-11 點(diǎn)擊：398次 |
1.硬件設(shè)計(jì)
電磁流量計(jì)電極識(shí)別系統(tǒng)由圖像采集、運(yùn)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(gè)照明光源，保證電磁流量計(jì)電極附近的亮度，確保采集的圖像清晰可見(jiàn)。工控機(jī)中Labview編寫(xiě)的上位機(jī)軟件對(duì)CCD相機(jī)采集的圖像進(jìn)行分析識(shí)別，根據(jù)結(jié)果給PLC發(fā)送信號(hào)，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行密封電極開(kāi)始進(jìn)行水壓測(cè)試。
 根據(jù)電磁流量計(jì)的參數(shù)要求以及考慮系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)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(lái)完成多臺(tái)相機(jī)或者相機(jī)與外部設(shè)備之間的同步。同時(shí)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(chǎng)實(shí)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(huà)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(duì)機(jī)器視覺(jué)光源和芯片進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，分辨率高，成像質(zhì)量?jī)?yōu)秀，透過(guò)率高，穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。本視覺(jué)系統(tǒng)主要用于識(shí)別檢測(cè)不同襯里電磁流量計(jì)的電極，機(jī)器視覺(jué)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(duì)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(guò)程中更容易進(jìn)行邊緣檢測(cè)和圓擬合。
2.工作流程
電磁流量計(jì)被運(yùn)送到指定水壓檢測(cè)位置，接收到采集信號(hào)指令，系統(tǒng)開(kāi)始對(duì)電磁流量計(jì)電極圖像采集，并通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部算法對(duì)圖像進(jìn)行矯正；緊接著對(duì)矯正過(guò)后的圖像與模板圖像進(jìn)行識(shí)別匹配，并定位到圖中ROI區(qū)域；最后得出識(shí)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(jì)處于中心位置，則驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)開(kāi)始密封電極進(jìn)行水壓測(cè)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(jì)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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