基于图像识别的玻璃量器自动检定装置控制系统的开发

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiangyuchao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在传统的玻璃量器检定中,由人工采用衡量法对玻璃量器的容量进行检定。此方法易造成人为误差,不具有良好的重复性且需要手动记录天平质量和温度,出错风险大,测量效率和准确度较低,满足不了计量院对检定精度和效率的要求。随着计量院检定需求的不断增长,这种矛盾变得日益突出,实现玻璃量器的高精度、自动化检定意义深远。实现玻璃量器的自动化检定主要依靠机器视觉,即使用机器代替人眼来做测量和判断。目前国内外对于机器视觉的应用主要集中在工业、农业、国防、交通、医疗等领域。然而,在计量行业,机器视觉检测技术的应用几乎是空白。本文以吸量管、滴定管为研究对象,采用了灰度化、二值化、开运算、霍夫变换等图像处理算法,通过实验数据分析,对凹液面的像素变化规律进行了研究,提出了相应的凹液面识别方法。在此基础上,设计了检定装置的硬件控制系统和上位机软件。具体研究内容如下:深入分析了《JJG 196-2006常用玻璃量器》规程中衡量法的检定要求,构建和规划了装置的总体方案,采用面向系统化的方法开发整套装置,在分析需求的基础上,明确功能规划,设计了装置的整体硬件框架。根据总体方案,设计了STM32单片机最小系统、RS-485通信系统、抽水和放水控制系统、横向和纵向位置控制系统、水温采集系统、称量系统和防漏气系统。在硬件系统的基础上,采用自上而下的上位机软件设计方法,采用多任务并发执行的方式,充分发挥上位机多核CPU的优势。基于MFC框架开发了RS-485通信模块、信息输入模块、参数设置模块、图像处理模块、数据保存模块、PID控制模块,可以实现玻璃量器的自动检定功能,并支持检定结果Excel表格导出。将硬件控制系统与上位机系统集成起来,搭建实验平台,对整体系统进行了运行调试。实验结果表明:装置功能完善,运行可靠稳定,能够完成1ml-25ml吸量管、滴定管的自动检定,检定流程符合《JJG 196-2006常用玻璃量器》规程要求。液面识别精度高达0.1mm,可以满足检定机构对于测量精度的要求。
其他文献
近几十年来,随着工业的发展,社会经济取得了前所未有的发展,与此同时,环境污染问题成为全社会关注的焦点。重金属对水质的污染是环境污染重要来源之一。由于重金属会随着水循环进入土壤,从而造成二次污染。自然界中的诸多生物体也能够对水环境中的重金属具有富集作用,进而通过食物链到达人体,对人类产生巨大的危害。因此,对于重金属水污染的监测、治理受到人们格外重视。净水是治理水质重金属污染的主要途径,目前常用的净水
近年来,酒驾、突发意外等交通安全事故和交通拥塞问题的频繁发生,使得自动驾驶车辆及其应用受到市场更多的关注。其中感知大量的车外环境信息能保证自动驾驶车辆做出正确规划和决策,而图像语义分割作为其关键技术之一成为了研究的热点。大多数场景下的图像语义分割算法追求较高的分割精度,从而使用较大较深的神经网络结构,会导致网络推理速度下降,算法推理时间变长,存储成本增加,不能满足自动驾驶应用的实时性需求。若仅仅采
人体的生理信号如心电、血氧、血压等在一定程度上能够反映出人体的健康状态,对人体的生理参数进行监测具有很大的实用价值。在军事领域,穿戴式生理监测和医疗辅助设备主要用于体征训练和卫勤保障工作,同时又能广泛的应用于日常训练和考核士兵的生理指标。在民用领域,由于现在人群的不良生活的影响,居民的慢性病的发病率持续升高,利用可穿戴设备通过对生理信号的长期监控有助于人体日常活动和生理状态的及时了解和防护,预防慢
与飞机和卫星相比,飞艇有其特定的优势。随着飞艇相关研究的深入以及相关技术的成熟,其在空防系统、近地通信、对地观测方面的应用将会越来越广泛。在对地观测系统中,飞艇搭载各种传感器对地面情况进行长时间、高精度的观测。然而在多飞艇的对地观测系统中,有如下几个规划类的困难亟待解决。(1)多飞艇位置部署问题,是一个三维空间的部署问题,飞艇的高度会同时影响覆盖范围和观测精度这两个部署结果衡量指标,是一个复杂的多
车联网(Internet of Vehicles,IoV)作为物联网(Internet of Things,IoT)的典型应用场景,在智能交通领域发挥着重要作用。在这样的系统中,车辆收集环境传感数据并与其他车辆、路边基础设施、云服务器甚至个人移动智能设备进行通信,以便交换相关交通信息,如车主的地理区域、位置或个人身份信息等敏感信息。5G移动通信技术的飞速发展为车联网系统提供了强大的低延迟通信解决方
近年来,有机污水排放和石油泄漏事故频发,造成水资源严重污染,直接威胁生态平衡和人类健康。迄今为止,人们已经制备了各种炭气凝胶来处理上述污染物。在所有的炭气凝胶中,石墨烯气凝胶因具有极高的比表面积、高的孔隙率、优异的热稳定性和机械性能等优点,受到极大关注并被广泛应用于环境修复领域。然而,利用氧化石墨烯制备石墨烯气凝胶存在一系列的问题,例如:如何抑制石墨烯的团聚问题?如何降低石墨烯气凝胶高成本问题?如
随着全球地铁市场的迅速崛起,地铁的建设也在各个城市火如荼的开启,地铁建设有效的缓解城市堵车问题。地铁建设过程中,往往会面临铺轨基地设置问题,需要在结构顶、中板大尺寸留洞(30m×5m),用以轨道的铺设,铺轨基地洞口水平向尺寸较大,侧墙、顶板往往无法采取独立的支护措施,结构面临坍塌变形风险,在侧向土压力、顶部荷载的作用下,开大洞轨排井处受力及计算与其他未开洞部分存在明显差异,但是目前对地铁车站结构顶
固体氧化物燃料电池(SOFCs)是一种高效、无污染,直接将化学能转化为电能的发电装置,氧化钆掺杂氧化铈(GDC)阻隔层以及阴极材料是影响电池性能的关键材料。本文研究了GDC纳米粉体的量产与GDC阻隔层致密化工艺改进。针对目前钙钛矿阴极材料的Sr元素偏析、Co元素价格较贵现象,测试一种不含Sr、Co元素的Ba0.5La0.125Zn0.375NiO3钙钛矿阴极材料。为简化电池制备工艺,避免GDC阻隔
粮食干燥是粮食储藏前的重要环节,是确保粮食安全的重要手段之一。合理的干燥方法,不仅能确保粮食的干燥品质,增加其附加值,同时也能延长粮食的储存期。粮食干燥是一项高能耗作业,传统的干燥方法是通过燃煤产生热量进行干燥。在当今节能环保的能源发展趋势下,研发高效节能的粮食干燥新技术,对降低干燥能耗、减少污染物排放具有重要的意义和广阔的工程应用前景。为此,本文设计了一种新型高效热泵谷物干燥系统,并研制了与该系
叠层太阳电池,采用宽带隙顶电池结合窄带隙底电池,可减少高于带隙的高能量太阳光的热化损失,以及低于带隙的低能量太阳光不能被吸收的损失,提高电池光电转换效率(PCE)。近年来,以钙钛矿电池(PSC)为顶电池的叠层太阳电池光电转换效率快速提升,引起人们广泛关注。具有低渗透阈值厚度的超薄银(Ag)薄膜,因具有低损伤、低成本制备、优异光电特性等优点,是半透明钙钛矿电池的优选透明电极。然而,超薄银电极近红外波