[发明专利]电表缺陷智能化检测设备

摘要

本发明涉及一种电表缺陷智能化检测设备，包括红外通信接口、高清摄像头、图像检测器和嵌入式处理器，红外通信接口用于向被检测电表发送测试信号，以便于被检测电表控制其显示屏显示测试信号包括的测试字符串，高清摄像头用于对被检测电表的显示屏进行拍摄以输出测试图像，图像检测器与高清摄像头连接，用于对测试图像进行图像处理，以识别测试图像中的字符串并作为识别字符串输出，嵌入式处理器与图像检测器连接，用于将识别字符串与测试字符串进行比较，以确定是否发出缺陷报警信号。通过本发明，能够完全自动地对每一个电表实现显示屏的显示缺陷检测，减少了人工成本和时间成本。

主权项

一种电表缺陷智能化检测设备，所述检测设备包括红外通信接口、高清摄像头、图像检测器和嵌入式处理器，所述红外通信接口用于向被检测电表发送测试信号，以便于所述被检测电表控制其显示屏显示所述测试信号包括的测试字符串，所述高清摄像头用于对所述被检测电表的显示屏进行拍摄以输出测试图像，所述图像检测器与所述高清摄像头连接，用于对所述测试图像进行图像处理，以识别所述测试图像中的字符串并作为识别字符串输出，所述嵌入式处理器与所述图像检测器连接，用于将所述识别字符串与所述测试字符串进行比较，以确定是否发出缺陷报警信号；其特征在于，所述检测设备还包括：复位单元，用于将所述检测设备内的各个电子部件恢复到默认状态，所述各个电子部件的默认状态为所述检测设备制造厂商在所述检测设备出厂时设定的状态；静态存储器，用于预先存储各个种类的电表的基准图像模板，每一个种类的电表的基准图像模板为对每一个种类的基准电表预先拍摄所获得的图案，所述静态存储器还预先存储了电表信息表，所述电表信息表以电表种类为索引，保存了每一种电表的红外通信地址、测试字符串、字符上限灰度阈值和字符下限灰度阈值，所述字符上限灰度阈值和所述字符下限灰度阈值用于将图像中对应种类电表的显示屏上的字符与图像背景分离；摄像辅助光源，包括亮度传感器和照明光源，所述亮度传感器用于检测环境亮度，所述照明光源与所述亮度传感器连接，用于基于所述环境亮度调整其提供的、用于辅助高清摄像头拍摄的照明光强度；报警器件，与所述嵌入式处理器连接，包括扬声器和报警LED灯，所述扬声器用于播放与所述缺陷报警信号对应的语言警示文件，所述报警LED灯用于在接收到所述缺陷报警信号时显示红色，在接收到无缺陷提示信号时显示绿色；所述高清摄像头包括滤光片、镜头和CMOS视觉传感器，所述镜头位于所述滤光片和所述CMOS视觉传感器之间的位置，所述高清摄像头用于对所述被检测电表的显示屏进行拍摄以输出测试图像，还用于对所述被检测电表的外形进行拍摄以输出轮廓图像，所述测试图像和所述轮廓图像的分辨率都为1920×1080；所述图像检测器与所述高清摄像头连接，包括电表类型识别单元、对比度增强单元、小波滤波单元、灰度化处理单元、字符分割单元和字符识别单元，所述电表类型识别单元、所述对比度增强单元、所述小波滤波单元、所述灰度化处理单元、所述字符分割单元和所述字符识别单元分别采用不同的FPGA芯片来实现，所述电表类型识别单元与所述高清摄像头和所述静态存储器分别连接，将所述轮廓图像与所述各个种类的电表的基准图像模板逐一匹配，将匹配成功的基准图像模板对应的电表类型作为已定电表类型输出到所述静态存储器中进行保存，所述对比度增强单元与所述高清摄像头连接以对所述测试图像进行对比度增强处理，以获得增强图像，所述小波滤波单元与所述对比度增强单元连接以对所述增强图像进行小波滤波处理，以获得滤波图像，所述灰度化处理单元与所述小波滤波单元连接，对所述滤波图像进行灰度化处理，以获得灰度化图像，所述字符分割单元与所述灰度化处理单元和所述静态存储器分别连接，将所述灰度化图像中灰度值在已定字符上限灰度阈值和已定字符下限灰度阈值之间的像素识别并组成多个字符子图像，所述字符识别单元与所述字符分割单元连接，基于预定的OCR识别算法识别出每一个字符子图像对应的字符，并按照每一个字符子图像在所述灰度化图像中的位置将识别出的多个字符进行组合，以获得所述识别字符串；所述嵌入式处理器与所述图像检测器的各个单元、所述静态存储器、所述高清摄像头和所述红外通信接口分别连接，首先控制所述高清摄像头拍摄所述轮廓图像，控制所述电表类型识别单元识别出所述已定电表类型，随后，在所述静态存储器中基于所述已定电表类型查找所述电表信息表，以获得所述已定电表类型对应的红外通信地址、测试字符串、字符上限灰度阈值和字符下限灰度阈值并分别作为已定红外通信地址、已定测试字符串、已定字符上限灰度阈值和已定字符下限灰度阈值保存到静态存储器中，控制所述红外通信接口向具有已定红外通信地址的被检测电表发送包括所述已定测试字符串的测试信号，以便于所述被检测电表控制其显示屏显示所述测试信号包括的已定测试字符串，所述嵌入式处理器在预设时间后控制所述高清摄像头拍摄测试图像，并启动所述对比度增强单元、所述小波滤波单元、所述灰度化处理单元、所述字符分割单元和所述字符识别单元以获得所述识别字符串，并将所述识别字符串与所述静态存储器中保存的已定测试字符串相匹配，匹配成功则发出无缺陷提示信号，匹配失败则发出缺陷报警信号；条形码解析器，以检测被检测电表上所贴有的条形码，获得对应的被检测电表归属的用户姓名和用户地址；无线通信接口，与所述嵌入式处理器和所述条形码解析器连接，以在接收到所述缺陷报警信号时将所述用户姓名和所述用户地址无线发送到远端的供电管理平台；所述无线通信接口无线连接的供电管理平台为供电管理部门所属的服务器。