基于机器视觉的机械表走时精度测量

发布时间：2025-05-19 23:36

　　 针对机械表读时需要耗费大量人力物力的现象,提出了一种基于机器视觉的自动化机械表精度测量方法.首先设计了一个用于图片采集的硬件系统,然后在采集到的图片上,利用改进后的mask-rcnn网络,对指针和各区域进行了提取,其次利用canny算子对表盘进行边缘提取,确定各连通域的质心,根据各质心到12点位与6点位之间连线中点的距离关系,筛选出刻度质心,用刻度质心拟合表盘内圆,确定表盘中心的位置.然后将中心与12点位中心的连线作为测量的基准线,再利用RANSAC最小二乘距离法对各指针的中心线进行提取.通过计算基准线与中心线之间的角度关系,进而达到用机器读取时间的目的,同时针对机械表的读数识别,提出了误差校正原则,大大提高了机械表精度测量的效率.

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【部分图文】：

图6 表盘中心的确定

拟合圆和圆心如图6所示.2.2.3中心线提取

图7 各测量线拟合图

图7中，图（a）为Hough直线检测检测到的错误中心线，图（c）为在拟合较粗指针中心线时，最小二乘法和RANSAC法的错误拟合直线.图（b)(d）为RANSAC最小二乘距离直线拟合的中心线图.可以看出，文中所述方法可正确拟合指针中心线，拟合出的测量线如图7(b）所示，图中12点位....

图8 旋转角计算

为了计算读数，需要得到基准测量线（以下简称p1）与指针测量线（以下简称p2）之间的旋转角φ，如图8所示，该旋转角指的是从向量p1开始，顺时针旋转到向量p2时，所转过的角度，范围是0～360°.首先求出两向量的夹角：

图9 角度示意图

式中：h、m、s分别为时针、分针、秒针的读数，单位分别为h、min、s；φh、φm、φs分别为时针、分针、秒针相对于基准线的旋转角，单位为（°）.2.3.3误差校正

本文编号：4046497