Способ контроля цифровых измерительных приборов
Способ относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для контроля цифровых измерительных приборов. Цель изобретения - расширение области применения и повышение производительности контроля - достигается путем автоматизации контроля исправности индикаторного табло. Сущность способа состоит в том, что считывание показаний прибора производится с помощью передающей телевизионной камеры. Последующая аналоговая и цифровая обработка видеосигнала, квантование его на два уровня позволяют с минимальной избыточностью записать изображение цифр индикации результата измерения в память управляющей ЭВМ. Считанное изображение подвергается программной фильтрации, после чего производятся распознавание цифр индикации и принятие решения о годности прибора. Способ позволяет автоматизировать контроль индикаторных табло цифровых приборов, не имеющих кодового вывода результата измерения. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕтСНИХ
СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (gI)g G 01 R 35/00
ВСЕС
NTEHTHQ ЧЙЛИ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4414314/24-21 (22) 22.04,88 (46) 07.06.90 ° Бюл. X- 21 (71) Московский институт инженеров .железнодорожного транспорта (72) В.В.Мизинов (53) 621, 31 7, 7 (088, 8) (56) Авторское свидетельство СССР
N 1277030, кл. G 01 R 35/00, 1984, (54) CIIOCOF КОНТРОЛЯ 11ИфРОВНХ ИЗМР РИТЕ JIbHI W ПРИБОРОВ (57) Способ относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для контроля цифровых измерительных приборов. Цель изобретения — расширение о бла с ти применения и повышение производительности контроля — достигается путем автоматиэаИзобретение относится к информационно-измерительной технике и может найти применение для автоматического контроля цифровых измерительных при-. боров (IIHII) с жидкокристаллическими, светодиодными, люминесцентными или неоновыми индикаторными табло.
Цель изобретения — расширение области применения и повышение производительности контроля путем автоматизации контроля исправности индикаторного табло.
На чертеже приведена схема устройства для реализации предлагаемого способа.
Устройство состоит иэ кодоуправляемого источника 1 эталонных сигналов, подключенного к поверяемому при„„SU„„1569757 ции контроля испраьпости индикаторного табло, Сущность способа состоит в том, что считывание показаний прибора производится с помощью передающей телевизионной камеры. Последующая ана— логовая и цифровая обработка видеосигнала,. квантование его на два уровня позволяют с минимальной избыточностью записать изображение цифр инpHI 6, который преобразует полутоновое изображение в двухградационное. С по мощью блока .? координат измеряется положение фрагментов..образов в поле телевизионного кадра, а через коммутатор 8, управляемый ЭВМ, координаты необходимых фрагментов изображения вводятся в ОЗУ 9 вычислительной машины. Протокол поверки выводится на печатающий блок 10. ) 569757 Предлагаемый способ реализуется в устройстве следующим образом. УВМ 3 подает код, соответствующий эталонному значению измеряемой величины, на источник ) измерительного сигнала. Изображение табло прибора 2 с индикацией результата измерения проецируется на фоточувствительный элемент телекамеры, которым может 1р быть как ФСЗС, так и электронно-лучевая трубка, Сканирование изображения осуществляется построчно обычным для данного типа фотопреобразователя способом. С целью расширения динамичес-,15 кого диапазона видеосигнала и повьппения помехоустойчивости считывающего устройства между выходом телекамеры и входом квантователя сигнала включен рекурсивный фильтр-компенсатор фоновых искажений. Такая фильтрация уст:раняет влияние неравномерности осве-! 1щения объекта считывания, нелинейности свет-сигнальной характеристики по полю кадра датчика изображения и ос- 25 нована на усреднении фоновой составляющей видеосигнала с помощью линий задержки и аналоговых сумматоров, Квантователь 6 уменьшает информационную избыточность видеосигнала путем 3О разделения его на два уровня, т.е. преобразует полутоновое изображение в двухградационное, В качестве квантователя можно использовать любое быстродействующее пороговое устройство, После аналоговой обработки видеосигнала в блоке 7 координат производится измерение координат информатив4О ных фрагментов образов цифр. Для этого последовательные отсчеты квантованного видеосигнала формируются в двоичные кодовые слова, формат которых совпадает с разрядной сеткой УВМЗ. В ОЗУ 9 через коммутатор 8, управляемый ЭБМ, записываются сгруппированные в слова отсчеты видеосигнала. Коммутатор 8 синхронизирует работу источника информации (камерьд и при50 емника информации (ОЗУ) выделением информативной части кадра, на которую проецируется контролируемое табло, выбором информативных строк кадра (например, каждой второй или каждой 55 пятой) в зависимости от разрешающей способности камеры по вертикали и относительных размеров проекции индикатора IIHII, Таким образом, по окончании считывания в последовательно расположенных ячейках ОЗУ помещаются отсчеты видеосигнала на информативных строках; каж= дый отсчет представляется однйм битом, причем отсчетам видеосигнала, превышающим пороговое значение, присваивается состояние 1, а не превышающие порог отсчеты сигнала приравниваются 11 дп Последующая цифровая обработка считанного изображения начинается с программной коррекции ошибок считывания, вызванных флуктуациями и "проколамип видеосигнала, Для этого в счи pGHHoM изображении выделяется окно размером 3 3 отсчета и в нем подсчитывается количество единичных элементов, Если их больше четырех, то центральный элемент окна приравнивается "1" (заполняется); циклически производится перебор всех возможных положений анализирующих окон, Индикаторное табло проверяемого ЦИП может быть установлено перед объективом камеры с некоторым перекосом относительно оси кадра. Для коррекции такого наклона находятся крайние левая и.правая верхние точки иэображения, т,е. производится диагональный просмотр считанного массива, вычисляется угол наклона табло относительно оси кадра и исходный массив переписывается с учетом наклона изображения. Далее нормализованное изображение разделяется на информативные фрагменты по количеству знаков индикации, в каждом фрагменте выделяются информативные зоны, относящиеся к характерным особенностям символов — вертикальным и горизонтальным штрихам абрисов цифр индикации. Поскольку относительные размеры каждого знака индикации известны, для разделения на фрагменты нужно распознать характер.— ную (опорную) точку нормализованного изображения и по ее координатам определить фрагменты кадра, относящиеся к каждому символу индикации, В качестве такой опорной точки следует использовать правую верхнюю точку изображения символа младшего разряда индикаторного табло ЦИП, которая содержит информативную зону при индикации любой цифры. По окончании предварительной обработки производится кодирование инфор1569757 мативных зон, отнесенных к каждому символу, для чего все информативные 1 зоны нумеруются и в код распознаваемого символа вносятся номера зон, 5 имеющих темное изображение, à код каждого символа представляется несколькими машинными словами, На этапе распознавания цифр каждый код символа последовательно сравнивается с элементами алфавита распознаваемых символов, хранящихся в памяти ЭИЧ, При совпадении кода символа с каким-либо элементом принимается решение о соответствии значения символа 15 данному элементу алфавита, В случае, если для какого-то разряда не найдено соответствующего ему элемента алфавита, на печатающий блок 1 О выводится сообщение о неисправности индикатора ЦИП. После распознавания всех символов формируется считанное значение измеряемой величины, которое сравнивается с эталонным значением сигнала, подан- 25 ного на вход ЦИП, и вычисляется приведенная погрешность прибора в данном диапазоне измеряемой величины. Такая процедура повторяется для всех контролируемых точек диапазона в соответ- 30 ствии с существующей для каждого типа прибора методикой и принимается решение о годности проверяемого UKI к эксплуатации путем сравнения вычисленного значения погрешности с гра35 ничным значением для приборов данного класса точности. Введение автоматического считывания показаний непосредственно с индикаторного табло ЦИП, в отличие от известного способа, позволяет, сохраняя преимущества автоматизированной поверки, осуществлять автоматический визуальный контроль индикаторов, что снижает вероятность неверного контроля.из-за субъективных ошибок оператора, повышает производительность поверки и расширяет функциональные возможности авТоматизированных систем поверки ЦИП. Формула из об рет ения Способ контроля цифровых измерительных приборов путем подачи на поверяемый прибор измерительного сигнала, считывания показаний контролируемого прибора, вычисления его погрешности, сравнения вычисленного значения погрешности с границами допусковото интервала, принятия решения о годности прибора, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения области применения и повышения производительности контроля путем автоматизации контроля исправности индикаторного табло, производят считывание показаний с помощью передающей телекамеры, кодируют изображение табло путем компенсации фоновых искажений видеосигнала и преобразования полутонового изображения в двухградационное, запоминают кодированное изображение индикаторного табло и распознают буквенно-цифровые символьr индикации результата измерения путем фильтрации считанного иэображения, заполнений пустот -внутри замкнутого образа, вызванных одиночными сбоями считывающего телевизионного устройства, поиска крайних точек изображения и коррекции его наклона, выделения абрисов символов индикации результата измерения, сравнения абрисов выделенных символов с алфавитом распознаваемых символов, последовательно принимают решения о значении каждого символа индикации результата измерения с выдачей сигнала отказа от распознавания в случае несовпадения 1 абриса какого-либо символа с одним из элементов алфавита распознаваемых 1символов. 1569757 Составитель А.Заборня Редактор И.Дербак Техред И.Ходанич Корректор О. Кравцова Заказ 144б Тираж 544 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101
