專利名稱：一種視覺溫度計的自動檢定方法及溫度計自動檢定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及溫度檢定技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種自動視覺溫度計及溫度檢定裝置。
背景技術(shù)：
水銀溫度計和酒精溫度計在日常生產(chǎn)及工作中被廣泛使用，現(xiàn)在雖然也出現(xiàn)了很 多其它類型的測溫工具，但這些測溫工具還是沒有傳統(tǒng)的水銀和酒精溫度計準(zhǔn)確可靠，因 此，水銀和酒精溫度計的檢定是各行各業(yè)必須進行的工作。比較常用的一種檢定方法是把被檢定溫度計(傳感器)與已檢定好的更高一級精 度的標(biāo)準(zhǔn)溫度計(傳感器)共同置于可調(diào)節(jié)的恒溫槽中，檢定時將恒溫槽的溫度分別調(diào)節(jié) 到所選擇的若干溫度點，比較和記錄兩者的讀數(shù)，獲得一系列對應(yīng)差值，經(jīng)多次升溫，降溫、 重復(fù)測試，若這些差值穩(wěn)定，則將記錄下的這些差值作為被檢定溫度計的修正量，這就完成 了對被檢定溫度計的檢定。由此可知，傳統(tǒng)的溫度計檢定工作非常煩瑣，用人工觀測溫度計的讀數(shù)存在精確 度低，觀測的一致性較差和檢定時間較長的缺點；另外，用人工觀測溫度計的讀數(shù)，還存在 因人而異的問題，這也將影響檢定的準(zhǔn)確性和一致性。另外，隨著計算機技術(shù)，圖像處理技術(shù)的發(fā)展，基于圖像識別的各種測量得到廣泛 應(yīng)用。例如，公告日為2007年6月6日，專利號為ZL 200620112996.6的實用新型專利公 開了一種全自動餾程測定器，該全自動餾程測定器包括安裝在蒸餾裝置上的全浸式溫度計 和一個支架，該支架上設(shè)置有攝像機，該攝像機通過安裝在支架上的步進電機上下移動，攝 像機的鏡頭對準(zhǔn)全浸式溫度計的刻度位置，攝像機拍攝的圖像顯示在外設(shè)計算機的顯示器 上，由此可以利用步進電機和攝像機來實時跟蹤全浸式溫度計的溫度變化，也可使測定精 度更高，并真正做到測定與溫度計的示值一致。如果將計算機和圖像處理技術(shù)應(yīng)用到溫度 計檢定作業(yè)中也將得到積極的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種視覺溫度計的自動檢定方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種視覺溫度計的自動檢定方法，對于某一選定的檢 定溫度，所述自動檢定方法包括如下步驟步驟1，將已檢定好的標(biāo)準(zhǔn)溫度計和需要進行檢定的被檢定溫度計共同置于一恒 溫槽中，將恒溫槽的溫度調(diào)整到近似檢定溫度，所述近似檢定溫度近似等于或者等于所選 擇的檢定溫度；步驟2，通過第一攝像機獲得標(biāo)準(zhǔn)溫度計在所述近似檢定溫度下的圖像，作為標(biāo)準(zhǔn) 圖像，對于標(biāo)準(zhǔn)溫度計的長刻線，所述第一攝像機的位置要求僅能采集到與檢定溫度差值 最小的長刻線，所述長刻線的溫度值為Tll ；通過第二攝像機獲得被檢定溫度計在所述近 似檢定溫度下的圖像，作為被檢定圖像，對于待檢定溫度計的長刻線，所述第二攝像機的位 置要求僅能采集到與檢定溫度差值最小的長刻線，所述長刻線的溫度值為T21 ；
步驟3，計算機根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖像和被檢定圖像分別計算出標(biāo)準(zhǔn)溫度計和被檢定溫度 計的讀數(shù)，并將二者讀數(shù)的差值作為被檢定溫度計在所述近似檢定溫度處的修正值。優(yōu)選地，所述步驟3中根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖像計算標(biāo)準(zhǔn)溫度計的讀數(shù)的過程包括如下步 驟，步驟301，通過霍夫變換識別出標(biāo)準(zhǔn)圖像上的長刻線和短刻線，其中，識別特點為 長和短刻線的像素點在橫坐標(biāo)方向的長度分別在已定義的長和短刻線的長度范圍內(nèi)，如果 標(biāo)準(zhǔn)溫度計具有中刻線，則中刻線的長度在短刻線的長度范圍內(nèi)；并以識別出的長刻線作 為橫坐標(biāo)，以與橫坐標(biāo)垂直的直線作為縱坐標(biāo)；步驟302，利用水銀柱的像素點在縱向標(biāo)方向連續(xù)貫通和頂點邊緣在橫坐標(biāo)方向 最短的識別特點識別到水銀柱頂點的位置；步驟303，判斷水銀柱頂點的位置是否通過長刻線，如果是，則進入步驟304 ；如果 否，則進入步驟305 ；步驟304，判斷水銀柱頂點通過短刻線的數(shù)量nil，以及水銀柱頂點在相鄰兩短 刻線之間所占的份數(shù)pll，其中，在計算機內(nèi)部將相鄰兩短刻線之間分成ml份；并通過
Tl=Tll+nllxtl+"^xpll計算標(biāo)準(zhǔn)溫度計的讀數(shù)Tl，其中，tl為相鄰短刻線，以及長刻線 ml
與相鄰短刻線之間的溫度差值；步驟305，判斷水銀柱頂點與長刻線之間短刻線的數(shù)量nl2，以及水銀柱頂點在相 鄰兩短刻線之間所占的份數(shù)P12，其中，在計算機內(nèi)部將相鄰兩短刻線之間分成ml份；并通
過計算標(biāo)準(zhǔn)溫度計的讀數(shù)Tl，其中，tl為相鄰短刻線，以及
ml
長刻線與相鄰短刻線之間的溫度差值；步驟3中根據(jù)被檢定圖像計算被標(biāo)準(zhǔn)溫度計的讀數(shù)的過程包括如下步驟，步驟311，通過霍夫變換識別出被標(biāo)頂圖像上的長刻線和短刻線，其中，識別特點 為長和短刻線的像素點在橫坐標(biāo)方向的長度分別在已定義的長和短刻線的長度范圍內(nèi)；并 以識別出的長刻線作為橫坐標(biāo)，以與橫坐標(biāo)垂直的直線作為縱坐標(biāo)；步驟312，利用水銀柱的像素點在縱向標(biāo)方向連續(xù)貫通和頂點邊緣在橫坐標(biāo)方向 最短的識別特點識別到水銀柱頂點的位置；步驟313，判斷水銀柱頂點的位置是否通過長刻線，如果是，則進入步驟314 ；如果 否，則進入步驟315 ；步驟314，判斷水銀柱頂點通過短刻線的數(shù)量n21，以及水銀柱頂點在相鄰兩短 刻線之間所占的份數(shù)Ρ21，其中，在計算機內(nèi)部將相鄰兩短刻線之間分成m2份；并通過
Τ2=Τ21+η21χ 2+^·χρ21計算標(biāo)準(zhǔn)溫度計的讀數(shù)T2，其中，t2為相鄰短刻線，以及長刻線 m2
與相鄰短刻線之間的溫度差值；步驟315，判斷水銀柱頂點與長刻線之間短刻線的數(shù)量n22，以及水銀柱頂點在相 鄰兩短刻線之間所占的份數(shù)Ρ22，其中，在計算機內(nèi)部將相鄰兩短刻線之間分成m2份；并通
過
權(quán)利要求
一種視覺溫度計的自動檢定方法，其特征在于對于某一選定的檢定溫度，所述自動檢定方法包括如下步驟，步驟1，將已檢定好的標(biāo)準(zhǔn)溫度計和需要進行檢定的被檢定溫度計共同置于一恒溫槽中，將恒溫槽的溫度調(diào)整到近似檢定溫度，所述近似檢定溫度近似等于或者等于所選擇的檢定溫度；步驟2，通過第一攝像機獲得標(biāo)準(zhǔn)溫度計在所述近似檢定溫度下的圖像，作為標(biāo)準(zhǔn)圖像，對于標(biāo)準(zhǔn)溫度計的長刻線，所述第一攝像機的位置要求僅能采集到與檢定溫度差值最小的長刻線，所述長刻線的溫度值為T11；通過第二攝像機獲得被檢定溫度計在所述近似檢定溫度下的圖像，作為被檢定圖像，對于待檢定溫度計的長刻線，所述第二攝像機的位置要求僅能采集到與檢定溫度差值最小的長刻線，所述長刻線的溫度值為T21；步驟3，計算機根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖像和被檢定圖像分別計算出標(biāo)準(zhǔn)溫度計和被檢定溫度計的讀數(shù)，并將二者讀數(shù)的差值作為被檢定溫度計在所述近似檢定溫度處的修正值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動檢定方法，其特征在于所述步驟3中根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖像計 算標(biāo)準(zhǔn)溫度計的讀數(shù)的過程包括如下步驟，步驟301，通過霍夫變換識別出標(biāo)準(zhǔn)圖像上的長刻線和短刻線，其中，識別特點為長和 短刻線的像素點在橫坐標(biāo)方向的長度分別在已定義的長和短刻線的長度范圍內(nèi)；并以識別 出的長刻線作為橫坐標(biāo)，以與橫坐標(biāo)垂直的直線作為縱坐標(biāo)；步驟302，利用水銀柱的像素點在縱向標(biāo)方向連續(xù)貫通和頂點邊緣在橫坐標(biāo)方向最短 的識別特點識別到水銀柱頂點的位置；步驟303，判斷水銀柱頂點的位置是否通過長刻線，如果是，則進入步驟304 ；如果否， 則進入步驟305 ；步驟304，判斷水銀柱頂點通過短刻線的數(shù)量nil，以及水銀柱頂點在相鄰兩短刻 線之間所占的份數(shù)pll，其中，在計算機內(nèi)部將相鄰兩短刻線之間分成ml份；并通過Tl=Tll+nllxtl+tl/mlxpl1計算標(biāo)準(zhǔn)溫度計的讀數(shù)Tl，其中，tl為相鄰短刻線，以及長刻線 ml與相鄰短刻線之間的溫度差值；步驟305，判斷水銀柱頂點與長刻線之間短刻線的數(shù)量nl2，以及水銀柱頂點在相鄰兩 短刻線之間所占的份數(shù)P12，其中，在計算機內(nèi)部將相鄰兩短刻線之間分成ml份；并通過Tl=Tll-nl2xtl-tlX(ml－p12)/ml計算標(biāo)準(zhǔn)溫度計的讀數(shù)Tl，其中，tl為相鄰短刻線，以及長刻線與相鄰短刻線之間的溫度差值；步驟3中根據(jù)被檢定圖像計算被標(biāo)準(zhǔn)溫度計的讀數(shù)的過程包括如下步驟， 步驟311，通過霍夫變換識別出被標(biāo)頂圖像上的長刻線和短刻線，其中，識別特點為長 和短刻線的像素點在橫坐標(biāo)方向的長度分別在已定義的長和短刻線的長度范圍內(nèi)；并以識 別出的長刻線作為橫坐標(biāo)，以與橫坐標(biāo)垂直的直線作為縱坐標(biāo)；步驟312，利用水銀柱的像素點在縱向標(biāo)方向連續(xù)貫通和頂點邊緣在橫坐標(biāo)方向最短 的識別特點識別到水銀柱頂點的位置；步驟313，判斷水銀柱頂點的位置是否通過長刻線，如果是，則進入步驟314 ；如果否， 則進入步驟315;步驟314，判斷水銀柱頂點通過短刻線的數(shù)量n21，以及水銀柱頂點在相鄰兩短刻 線之間所占的份數(shù)Ρ21，其中，在計算機內(nèi)部將相鄰兩短刻線之間分成m2份；并通過
3.一種溫度計自動檢定儀，其特征在于包括干井爐恒溫槽，用于置放標(biāo)準(zhǔn)溫度計和被檢定溫度計；溫度控制單元，用于將干井爐恒溫浴的溫度調(diào)整到近似檢定溫度，所述近似檢定溫度 近似等于或者等于所選擇的檢定溫度；第一攝像機，用于采集標(biāo)準(zhǔn)溫度計在近似檢定溫度下的圖像，作為標(biāo)準(zhǔn)圖像； 第二攝像機，用于采集被檢定溫度計在近似檢定溫度下的圖像，作為被檢定圖像； 第一執(zhí)行單元，用于帶動第一攝像機上下運動，使第一攝像機針對標(biāo)準(zhǔn)溫度計的長刻 線來說，僅能采集到與檢定溫度差值最小的長刻線；第二執(zhí)行單元，用于帶動第二攝像機運動，使第二攝像機針對被檢定溫度計的長刻線 來說，僅能采集到與檢定溫度差值最小的長刻線；以及，計算機，包括用于分別接收第一和第二攝像機采集的標(biāo)準(zhǔn)圖像和被檢定圖像的第一和 第二圖像采集卡，以及，用于根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖像和被檢定圖像分別計算出標(biāo)準(zhǔn)溫度計和被檢定 溫度計的讀數(shù)，并將二者讀數(shù)的差值作為被檢定溫度計在所述近似檢定溫度處的修正值的 計算單元；所述計算機與溫度控制單元通訊連接，為溫度控制單元提供所需的檢定溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溫度計自動檢定儀，其特征在于所述干井爐恒溫槽包括溫 度計固定圈，所述溫度計固定圈內(nèi)安裝有中心燈管，所述溫度計固定圈在其圓周上提供一 個標(biāo)準(zhǔn)溫度計固定點和多個被檢定溫度計固定點；所述第二執(zhí)行單元包括用于帶動第二攝 像機上下運動的升降執(zhí)行單元和安裝在所述升降執(zhí)行單元上的帶動第二攝像機在溫度計 固定圈的周向上旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)執(zhí)行單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的溫度計自動檢定儀，其特征在于所述干井爐恒溫槽的 基體為鋁塊，所述基體上安裝有加熱器，所述基體上設(shè)置有用于插入標(biāo)準(zhǔn)溫度計和被檢定 溫度計的插孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的溫度計自動檢定儀，其特征在于所述溫度控制單元包括用 于實時檢測干井爐恒溫槽的鉬熱電阻溫度傳感器和用于根據(jù)鉬熱電阻溫度傳感器的反饋 溫度值控制加熱器的控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的溫度計自動檢定儀，其特征在于所述計算機還包括用 于將計算出的標(biāo)準(zhǔn)溫度計和各被檢定溫度計間的讀數(shù)的差值整理成列表輸出的差值統(tǒng)計 單元。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種視覺溫度計的自動檢定方法及溫度計自動檢定儀，該方法對于某一選定的檢定溫度包括如下步驟，步驟1，將標(biāo)準(zhǔn)溫度計和被檢定溫度計共同置于一恒溫槽中，將恒溫槽的溫度調(diào)整到近似檢定溫度；步驟2，通過第一和第二攝像機分別獲得標(biāo)準(zhǔn)溫度計和被檢定溫度計在所述近似檢定溫度下的圖像，作為標(biāo)準(zhǔn)圖像和被檢定圖像；步驟3，計算機根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖像和被檢定圖像分別計算出標(biāo)準(zhǔn)溫度計和被檢定溫度計的讀數(shù)，并將二者讀數(shù)的差值作為被檢定溫度計在所述近似檢定溫度處的修正值。本發(fā)明的自動檢定方法和裝置既可完成自動檢定，又可減少傳遞過程中的各種誤差，另外，還可以減輕操作工人的勞動強度，提高工作效率和檢定的一致性。
文檔編號G01K15/00GK101949746SQ20101026646
公開日2011年1月19日 申請日期2010年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者婁方, 江湘津, 王宏鵬, 王立光 申請人:中國人民解放軍后勤工程學(xué)院;深圳市湘津石儀器有限公司