专利名称：可视量变计算机采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于技术测试、试验数据、计量仪表读数的计算机自动采集和工业控制技术领域，涉及测试及计量仪表读数(包括数显表)、位移、转角、变形、表面形态和颜色值等变化的数量值自动采集到计算机并获得量变数据的装置。
背景技术：
由于计算机可以对信息进行存储、处理，所以在位移、转角、颜色值等测量领域中，计算机得到越来越广泛的应用。人们十分需要将位移、转角、颜色值等测量数据直接输入计算机处理。现有的技术中，常用的计算机采集方式有三类，一是将位移、转角、颜色值等量变通过相应传感器转变为光或电信号，再经过“模数转换”(或专用设备)转换为计算机可识别的数字信号传入计算机；二是将现有模拟测试仪表的输出电压信号经过“模数转换”(或专用设备)转换为计算机可识别的数字信号传入计算机；三是将数字传感器的输出接口通过附加装置转换为计算机可识别的数字信号传入计算机。上述采集方式成本较高，特别是进行传统设备改造和多设备数据同时采集时更为明显。并且增加转换器意味着增加误差和干扰环节。
发明内容
本实用新型旨在克服现有量变采集方式需要对被采集对象附加位移、转角、压力等传感器，以及需要通过“模—数”、“数—模”转换装置将采集对象与计算机相连的问题，提供一种利用普及性商业产品(视频采集器、摄像头等)替代专用设备仪器，将测试仪表读数(包括数显表)、位移、转角、变形、表面形态和颜色值等变化的数量值自动采集到计算机并获得量变数据的可视量变计算机采集装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案一种可视量变计算机采集装置，其特征在于包括采集量变瞬间图像的采集器、与采集器连接并接收采集器采集到的图像文件的微处理器、对微处理器接收到的图像文件进行数值图像处理的图像处理模块、将图像处理模块处理后的图像与计算机储存的预先设定的标准图像进行对比分析并以吻合度最高者对应的值计取获得量变新值的标量对比分析模块、与微处理器连接的显示终端。
所述微处理器连接有一储存视频采集器采集到的图像的存储器。
所述微处理器连接有一储存对比标量集的存储介质。
所述对比标量集为标准图样图像集，是按数字仪表读数、位移、转角或变形等分类，事先根据采集对象定制的各级量变标准图像的集合或可生成上述标准图像的程序包，每一图像与一具体数值参数或状态名称相对应。
所述储存对比标量集的存储介质为标量图像存储器。
本实用新型的有益效果表现在视频(图像)采集器将可视信号(包括显微放大、光纤探头或远望)传入计算机，经图像处理解析模块处理和标量对比将视图图像转换为计算机数值运算所需要的数值量。本实用新型利用普及性商业产品(视频摄像头等)，替代专用设备仪器进行数据采集，可不需为被采集对象附加位移、转角、压力等传感器，不需再通过“模—数”、“数—模”转换装置将采集对象与计算机相连，而直接将采集对象的位移、转角、变形、表面形态和颜色色相或测试仪表读数(包括数显表)等可视变化的数量值自动采集到计算机。
本实用新型可以对随时间变化而变化的可视变化量(可借助显微、远望等设施)进行连续的测量并采集到计算机；也可以直接将其他数字或指针仪表的读数采集到计算机；还可以追索和回顾整个测试采集的过程影像；随着视频采集设备的大规模生产和技术进步成本会更低精度更高。
图1为本实用新型结构框图图2为常规量变采集实施例逻辑框图图3为颜色值采集实施例逻辑框图具体实施方式
一种可视量变计算机采集装置，包括采集量变瞬间图像的采集器、与采集器连接并接收采集器采集到的图像文件的微处理器或计算机、对微处理器接收到的图像文件进行数值图像处理的图像处理模块、将图像处理模块处理后的图像与计算机储存的预先设定的标准图像进行对比分析的标量比对分析模块。
采用本实用新型进行图像采集判定可分为两大类，一是常规量变的判定分析，二是RGB颜色值的判定分析。
实施例一、常规量变的判定分析1、图像处理a、图像采集器将采集到的图像传给微处理器，并通过图像处理模块将其转换为黑白两色图像；方法①获取图像的每一像素颜色的RGB值；②取一个值为转换临界值(阀值)，当RGB值大于阀值就转换为黑色，否则为白色。
b、通过调整转换阀值，使图像最具可识别性(即减少图像杂质，突出量变主体)；方法改变阀值，重复过程a，直到符合要求为止。阀值调整可在开始正式采集前用人工判定调整，也可用程序根据经验数据自动选定(某一区域像素为黑色的点数在总点数的比例来确定)。
2、对比分析a、微处理器根据量变采集类型(数字仪表读书、位移、转角或变形等)，从标量图像存储器中选取对比标量集；对比标量集——各种类型量变下的标准图样图像集，按数字仪表读数、位移、转角或变形等分类，事先根据采集对象定制的各级量变标准图像的集合或可生成上述标准图像的程序包，每一图像与一具体数值(参数)或状态名称相对应。存储于数据库或其他存储介质中，便于检索查询。
b、通过对比分析模块将处理后的图像(下称“采集样”)与对比标量集的图像(下称“标样”)进行符合度概率分析；方法①分别将采集样和标样图像进行矢量化处理，即将连续的黑色图像点转换为有宽度的折线；②让两幅图进行重叠运算，得出相应的符合概率。取符合概率最高的对比标量集中“标样”所对应的参数的值为采用值，获得采集值，完成采集。
实施例二、对于颜色值的判定分析1、图像处理a、图像采集器将采集到的图像传给微处理器，并通过图像处理模块将采集对象和标样色板(以一定间距按线性关系排列的标准色块组成的色板)同时采集为彩色图像；b、计算采集对象的采集区域图像的RGB颜色值的平均值下称“sRGB”；2、标量对比分析a、通过对比分析模块，在“标样色板”图像查找与sRGB相等色区位置坐标；方法遍历取出“标样色板”各色块的RGB颜色值，得出与sRGB相等的色块坐标，b、微处理器根据定制标样色板时其色块坐标所对应实际RGB颜色值数据库，得出实际的RGB颜色值(最终采集值)。
权利要求1.一种可视量变计算机采集装置，其特征在于包括采集量变瞬间图像的采集器、与采集器连接并接收采集器采集到的图像文件的微处理器、对微处理器接收到的图像文件进行数值图像处理的图像处理模块、将图像处理模块处理后的图像与计算机储存的预先设定的标准图像进行对比分析并以吻合度最高者对应的值计取获得量变新值的标量对比分析模块、与微处理器连接的显示终端。
2.根据权利要求1所述的一种可视量变计算机采集装置，其特征在于所述微处理器连接有一储存视频采集器采集到的图像的存储器。
3.根据权利要求1或2所述的一种可视量变计算机采集装置，其特征在于所述微处理器连接有一储存对比标量集的存储介质。
4.根据权利要求3所述的一种可视量变计算机采集装置，其特征在于所述储存对比标量集的存储介质为标量图像存储器。
专利摘要本实用新型公开了一种将测试及计量仪表读数、位移、转角、变形、表面形态和颜色值等变化的数量值自动采集到计算机并获得量变数据的装置。该装置包括采集量变瞬间图像的采集器、接收采集图像文件的微处理器、对图像文件进行数值图像处理的图像处理模块、将处理后的图像与储存的预先设定的标准图像进行对比分析的对比分析模块。本实用新型采用视频采集器将可视信号传入微处理器，经图像处理模块处理和对比分析模块将视图图像转换为计算机数值运算需要的数值量，从而不附加常规传感器、经过“模—数”、“数—模”转换装置便可以将可视量变送入计算机进行处理，得到采集对象量变的数值和仪表读数。
文档编号G06T1/00GK2724110SQ20042003326
公开日2005年9月7日 申请日期2004年3月17日 优先权日2004年3月17日
发明者张扬 申请人:四川省建筑科学研究院