基于LabVIEW的水平仪自动检测装置.pdf

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1、学术论文上疼计量测试■墨墨田孤西墨基于LabVIEW的水平仪自动检测装置赵焕宇／大连市计量检定测试所摘要结合步进电机驱动与图像处理技术，设计了一种基于LabVIEW和NIVision的水平仪自动检测装置。采用高清摄像头读取目标图像信息，利用图像处理的方法实现图像的去噪与目标定位，实现微米级的分辨力，检测系统自动给出检测结果报表。利用LabVIEW的图形化语言，实现了软件设计的快速开发，降低了软件开发的难度。通过对图像采集系统及步进电机驱动电路的大量实验，证明了设计方法可靠实用，提高了检测效率，系统各个模块配合良好，可以准确可靠地得到检测数据，在实际工作中得到了很好的验证。关键词水平仪检测：

2、视党处理；LabVIEW：N1VisionO引言冲数据采集、『像采集■部分成，如1昕示n前㈧内汁}i}榆定机构大部使用札杆螺丝副式步进电机配合减速器对水仪榆定器的于轮施加匀水仪榆定装检定泡水平仪分度线示值误差?速转动，被检水平仪的气泡会随水仪榆定器I作榆定时通过人l转动r轮带动札杆螺丝剐使一I作台而的均匀倾斜变化向·f{J!lJ做匀速运动，气泡顶端J，{0放小倾角变化，迎过人I判断水泡分度线误差。匀速通过每条被榆刻线并j之j寸1时，像采集系近年来，内相父，卜产厂家也对水平仪榆定器产晶统对应进行识别，计算机⋯时埘少进I乜机控制模块进行r不程度的技术改进，用光栅』和数装置发送凑取脉冲命令，f位

3、机对信‘『丌J隔内步进电机斡代r微分筒读数，}『Ij除检定过程中机械部分脉冲数作⋯统汁，系统仔储的标准ff[比较，输⋯螺纹l【I1程误差，义可以很大度提高凄数准确度，榆定结果，以埂形成数据撤表个榆定过程操作fII卸未能在根本I消除完令凭主观判断水泡分度人员只需将被榆水仪置丁¨1作l，对柃洲装嚣线相对位置所带来的(闪检定人员个体判定标准差进行_卡』J始没置扁动系统．就再需要人]介入，异导致检测结果的)复性误差；同样也无法解榆定系统将自动完成刈’个部刻线的愉定许输fn榆决要对分度线逐一静止检定，1一作效率较低等诸多定结果、问题III。本文所阐述的水、仪自动检测装置是针对现有水平仪检定装置进f1

4、动化币¨智能化的技术改造，以步进电机代替人]为系统提供匀速可控转动，利HJ高清镜头进行像采集和处理．替代人眼观测。一JL日目—口L采H1NI公剐的LabVIEW软什和NIVision模块开发图1系统示意图位机软件系统，对校准数据进行量化分析，实现试验过程动态连续榆洲，能够大大提高检定系统准2自动检测装置的软件设计确度和l作效率2．1图像采集和处理1硬件组成及工作原理为r有效地获取图像r1，有效的f．息，机器视系统fl{计算机作为位机、步进电机控制及脉觉榆测系统往，芏需要对采集列的像进i·定的颅学术论文■蹬匝墨墨E!!圈上海计量测试加，其tfI包括连续像的获取、对图像的预处、考虑到连续采集．

5、将·些始化操作提取H{来，在以及根据处理后的『殳1像进行分析像获取足通过每次连续采集开始时，仅作一次初始化，可以提高摄像头获取水平仪玻璃管中液泡实时运动，像质程序的J作效率?利用N1Vision连续像的采集程量的好坏直接影响将要根据此图像进行的F1动柃测，序，如图2所示所以选择J1080P高清T、镜头作为罔像采集硬件图2利用NIVision连续图像的采集程序2．2图像的理解与识别创建所需要的算子，Convohtte．VI使用线性的滤波本系统的控制信息以及榆测数据都是根拊摄像器进行滤波处，这两个函数配合使用，通过设置头采集剁的像数进行的，能"／1H’J：到良好的像BulltIKel-ne1．

6、VI，选择(‘liellI变换突⋯待洲几怀．直接关系刽系统的性能．昕以对罔像预处胂是然后州川NI＼／ision函数巾的lMAQIinePl·ofile．V1，必的，门的就是去除罔像噪声F扰，恢复像的获取R01直线_J的像素值{，以数绀的形式返直本米而阳，真实I】f靠的图像是数据检测干u系统控制线卜分布的像素大小．将其输进波形!ll!．，J控件，形的前提据奉检测系统的特点．需要对原始像成一个最大值是255、最小值为0的波形尖峰作滤波、平滑、锐化、增强处等0的f=、7=置坐标就是玻璃管分度和液泡顶端的化坐标，枪洲I1标的确定，亦即关沣区ROI的没定口r以通过算法程序得到像素数组值的最大值以及机

7、器视觉系统没、I‘Lf1．是从关沣『}J提取测越指标其对应的索引坐标，就可以确定水平仪玻璃管分度不是从整个图像中提取[人1为本系统设汁思路足和液泡顶端位置标。爪效果如『复14所，J：摄像头和待榆水甲仪始终处丁相埘静止，待处的∞t■t像r卜I被测物体女厶终保持相同的化置和方向，唯一的变化是水平仪液泡随水平仪榆定器手轮旋转运动，所以直接定义r天沣区ROI，如l3昕永重}i，；jli；【『}——-一-—-_-‘——-_山—^l