本发明涉及电能表的检测领域，具体涉及一种基于机器视觉的电能表辐射抗扰度自动检测系统。
背景技术：
电能表作为智能电网的终端产品，是智能电网建设的基础，也是各国智能电网政策的支持重点，各位新型、实用的功能不断增加，模块化、网络化及系统化的发展趋势明显。以此同时，电能表作为国家重点监管的九种计量器具之一，不断扩展的功能也对检测机构的检测能力提出了新的要求和挑战，目前，如何正确、有效、快速地对电能表进行性能检测已经成为研究的热点。传统的人工检测效率低下，并且由于检测人员各自技术水平的不同极易造成测量误差，而且无法自动记录、生成报告，不利于实现全面的质量管理。
技术实现要素：
本发明针对现有技术中人工检测效率低下的缺点，提供了一种基于机器视觉的电能表辐射抗扰度自动检测系统。
该发明利用了机器视觉来记录电能表读数，在很大程度上改善了人工操作的低效率问题，能同时检测多个电能表，按照设定好的检测程序或软件提示操作，自动记录检测数据和生成报告，实现全自动检测，有利于实现全面的质量管理。另外本发明中自动调整光源和电能表的相对位置，能迅速调整至最佳位置，节省人力和时间。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种基于机器视觉的电能表辐射抗扰度自动检测系统，包括控制和检测模块以及电能表面板图像采集模块，控制和检测模块连接电能表面板图像采集模块；电能表面板图像采集模块用于采集待测电能表面板图像，将采集到的图像输送至控制和检测模块；控制和检测模块分析采集到的图像，实时记录图像中的数据。
待测电能表的显示数字和脉冲灯图像通过电能表面板图像采集模块进行采集，并输送到控制和检测模块。在电能表带载试验中，电能表面板图像采集模块采集电能表液晶屏显示的数据，在电能表空载试验中，电能表面板图像采集模块采集电能表脉冲灯跳变情况。
作为优选，还包括电能表安装模块和光源控制模块，控制和检测模块分别与电能表安装模块和光源控制模块连接；电能表安装模块用于安装待测电能表并调节待测电能表位置，光源控制模块用于安装光源并调节光源位置使光源始终位于电能表正前方；控制和检测模块控制电能表安装模块和光源控制模块工作。电能表的安装位置能够移动，方便了使用者安装电能表，实验中能够因地制宜的调整电能表的位置。光源控制模块调节待测电能表与光源之间的相对位置，即使在更换电能表时，新的电能表与之前使用的不同，或者在安装过程中电能表位置移动，依旧能够自动调节光源使电能表面板图像采集模块采集到最清晰的图像信息。
作为优选，电能表安装模块包括第一单片机、第一驱动电路、第一步进电机、塑料丝杆和固定支架；第一单片机接收控制和检测模块信号，第一驱动电路分别与第一步进电机和第一单片机相连，第一步进电机的输出端与塑料丝杆相连，固定支架安装在塑料丝杆上，固定支架用于安装待测电能表。控制和检测模块通过控制电能表安装模块，调节电能表的安装位置，能够因地制宜的调整实验中电能表的位置，避免了被阻挡的可能性，以及提高了空间利用率。同时，在装卸过程中，塑料丝杆带着电能表自动移位，方便了使用者对电能表进行装卸。
作为优选，光源控制模块包括第二单片机、第二驱动电路、第二步进电机和丝杆；第二单片机接收控制和检测模块信号，第二驱动电路分别与第二步进电机和第二单片机相连，第二步进电机的输出端与丝杆固定连接，丝杆用于安装光源。控制和检测模块通过控制光源控制模块，调节光源与电能表之间的相对位置，即使电能表不断更换，光源由始至终正对被测电能表，使电能表面板图像采集模块采集到最清晰的图像信息。
作为优选，电能表面板图像采集模块包括网络摄像头，网络摄像头采集图像并与控制和检测模块连接。网络摄像头安装在待测电能表前方，实时进行拍摄。
作为优选，网络摄像头通过RJ45网口与控制和检测模块连接。RJ45网口适用面广，许多芯片和设备都支持。
作为优选，控制和检测模块分析网络摄像头采集到的图像，获取图像中展示的测量数据和脉冲灯跳变情况。控制和检测模块中预置有图像处理软件，对采集到的图像进行去模糊、识别和内容转换等处理。
作为优选，还包括云服务器；控制和检测模块将得到的检测数据和生成的检测报告上传到云服务器，控制和检测模块根据得到的数据生成检测报告，云服务器保存接收到的检测数据和检测报告并生成相应的二维码标签；云服务器通过网络进行数据共享。数据共享有利于实现全面的质量管理，云端技术成熟，容易实现，分享过程便捷快速。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：基于机器视觉识别系统读取电能表面板数据，减小了人为因素带来的误差，大大提高了工作效率；采用单片机控制系统控制电能表和光源的位置，可以很大程度上改善了人工操作的低效率问题；创建数据库保存检测报告并上传到云服务器，有利于实现全面的质量管理，实现数据共享。
附图说明
图1为本发明的各模块连接示意图图。
图2为本发明的电能表和光源相对位置示意图。
图3为本发明的电能表安装模块示意框图。
图4为本发明的光源控制模块示意框图。
图5为本发明的电能表面板图像采集模块示意框图。
以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中，1—控制和检测模块、2—电能表面板图像采集模块、3—电能表安装模块、4—光源控制模块、5—云服务器。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种基于机器视觉的电能表辐射抗扰度自动检测系统，如图1所示，包括控制和检测模块1以及电能表面板图像采集模块2，控制和检测模块1连接电能表面板图像采集模块2；电能表面板图像采集模块2用于采集待测电能表的图像，将图像输送至控制和检测模块1。控制和检测模块1分析采集到的图像，实时记录图像中的数据。
还包括电能表安装模块3和光源控制模块4，控制和检测模块1分别与电能表安装模块3和光源控制模块4连接；电能表安装模块3用于安装待测电能表并调节待测电能表位置，光源控制模块4用于安装光源并调节光源位置使光源始终位于电能表正前方；控制和检测模块1控制电能表安装模块3和光源控制模块4工作。
还包括云服务器5；控制和检测模块1根据得到的数据生成检测报告，控制和检测模块1将得到的检测数据和生成的检测报告上传到云服务器5，云服务器5保存接收到的检测数据和检测报告并生成相应的二维码标签；云服务器通过网络进行数据共享。
上述系统中各模块的检测过程主要包括以下步骤：
首先，将待测电能表安装在电能表安装模块3中的固定支架上，
接着，利用电能表面板图像采集模块2中网络摄像头采集每一个待检电能表的实时图像，并保存到控制和检测模块1中。控制和检测模块1中的检测系统主要由visual studio编写完成，根据不同电能表的样式，采用了不同的数字识别算法，使软件能精确识别数字。利用visual studio编写的图像处理程序进行数字处理识别，使电能表的测量数据由图像语言转变为数字语言，可供控制和检测模块1读写操作。
然后，开启检测系统，选择合适的RS232接口实现控制和检测模块1对于电能表安装模块3和光源控制模块4的控制，并通过其控制光源位置和电能表的相对位置，使采集的图像显示效果最好。
最后，保存检测数据，进行误差处理并写入文档中，创建数据库，并上传到云服务器5，将检测结果生成二维码标签。
如图2所示，电能表安装模块3包括塑料丝杆和固定支架，固定支架安装在塑料丝杆上，固定支架用于安装待测电能表。光源控制模块4包括丝杆，丝杆安装用于光源。控制和检测模块1通过控制电能表安装模块3和光源控制模块4，调节电能表与光源之间的相对位置，使电能表面板图像采集模块2采集到最清晰的图像信息。
如图3所示，电能表安装模块3是以第一单片机作为控制部件核心的步进电机控制系统，主要由第一单片机、第一驱动电路、第一步进电机、塑料丝杆以及固定支架组成。控制和检测模块1发出指令到第一单片机，第一单片机接收相应信号后发出脉冲信号到第一驱动电路，第一驱动电路驱动第一步进电机，将脉冲信号转化成角位移传送到塑料丝杆，固定支架嵌套在塑料丝杆上，可以自由移动固定支架，从而调整电能表的位置。还包括第一外围电路，第一外围电路与第一单片机连接，起到供电和保护作用。
如图4所示，光源控制模块4是以第二单片机作为控制部件核心的步进电机控制系统，主要由第二单片机、第二驱动电路、第二步进电机以及光源组成。控制和检测模块1发出指令到第二单片机，第二单片机接收相应信号后发出脉冲信号到第二驱动电路，第二驱动电路驱动第二步进电机，将脉冲信号转化成角位移传送到丝杆，光源嵌套在丝杆上，可以自由移动光源，使电能表面板图像采集模块2采集到最清晰的图像信息。还包括第二外围电路，第二外围电路与第二单片机连接，起到供电和保护作用。
如图5所示，电能表面板图像采集模块2包括网络摄像头，网络摄像头采集待测电能表的图像并与控制和检测模块1进行通讯。网络摄像头通过RJ45网口与控制和检测模块1连接，控制和检测模块1分析网络摄像头采集到的图像，获取待测电能表的测量数据和脉冲灯跳变情况。
图像采集程序是利用OPENCV中相关函数编写的，将网络摄像头采集到的测量数据图像存储为一个特定的图像文件并保存到计算机中，图像处理程序循环处理存储的图像文件，将图像进行字符定位、图像灰度化、图像灰度拉伸、图像噪声去除以及图像二值化等基本操作，来去除随机噪声，强化边缘细节，修正畸形形变，最后保存到控制和检测模块1中待调用。本系统采用模板匹配方法，是在给定面板图像中检测出已知形状的目标物，使用这个目标物的形状模板与面板图像进行匹配，将处理好的电能表面板图像进行多次匹配训练，使其最终能够被正确识别，从而达到识别要求。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。