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标准金属量器的检定是国家计量工作的重要组成部分,其发展方向是利用先进的液位测量和计算机控制技术实现检定流程的自动化,克服目前人工检定强度大、可靠性不高等不足,提高量器检定的速度、精度和可靠性。在量器检定工作中,在线液位精确测量是关键。本文以细玻璃管中无色透明液体为研究对象,采用图像测量方式进行液位的在线精确测量。
本文首先分析研究了数字图像处理技术中的多种边缘检测算法及其在细玻璃管中无色透明液体的液位测量中的应用,并通过对各种算法的液位检测效果的对比分析,结合亚像素定位的需要,采用改进型沈俊边缘检测算法进行边缘检测;针对边缘检测得到的多条边缘,采用图像分析的方法,提取正确的液位边缘;为了提高液位测量精度,采用多项式插值亚像素定位技术对液位边缘进行高精度定位。文中阐述了针对细玻璃管中无色透明液体的高度进行测量的通用的液位图像检测系统的总体框架,并介绍了基于图像分析的液位比较测量方法进行液位测量的原理。
在此基础上,本文设计开发了一套非接触式的标准金属量器液位图像检测系统。文中介绍了系统的标定、液位测量及组成,详细阐述了系统的硬件组成与软件设计。最后,本文对测试结果进行了分析。
实际测试结果表明系统液位检测速度快、精度高、可靠性好,对不同光线环境的适应性良好,取得了预期效果,可以满足标准金属量器检定工作中对液位检测精度、实时性与可靠性的要求。