基于Labview机器视觉的制品加工炉流量计识别监控系统

金诗博　门武斌

摘  要：该系统是基于物联网与图像分析处理等相关技术的一种工业物联网解决方案，系统面向智能制造工业加工产品中的生产参数监控问题。设计一款基于人工智能图像分析以及工业物联网系统相结合的产品生产过程中加工参数的气体流量监控的设计方案。通过PLC控制工业相机在轨道中运动，定时获取现场的37块传统气体流量计仪表，对于传统的流量计采用基于Labview图像处理方法，分析出流量计的仪表读数。通过该系统的设计和建立，解决以往人工操作的反复性和带来的粗大误差等问题，使劳动成本大大降低。

关键词：机器视觉  监控系统  流量计识别  制品加工炉

中图分类号：TP391.4    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）08（a）-0034-02

视觉检测与仪表图像分析是现代智能制造中检测任务环节的重要策略，随着现代检测技术的发展，传统的检测技术已经无法满足现代检测的需要。还由于成本原因，一些老的工业仪表，在一些中小加工企业中不便于进行升级。因此，该系统采用基于Labview视觉检测和图像处理方式，并采用工业物联网的解决方案和模式，将机械式仪表进行图像分析，完成数据采集部分。数据传输和处理部分，采用网络通信的方式，以及数据管理方式进行整合，通过系统运行大大地缩短检测时间，提高工业运行效率。

1  该系统研究背景

某工业现场33台加工设备，其中该设备的气体流量值以及流量异常，是该设备的加工生产中一个重要参数。如果出现异常，会造成制品的品质下降。并且，现场原有方式存在点检时间长、人员读数误差异大、实时性差以及缺乏日报管理和历史异常查询等问题。

所以针对上述问题，该文讲述了一种流量计识别监控系统，监控33台加工设备的37个气体流量计，实现了采用机器视觉方式对加工期间的流量计参数进行监控、并完成数据存储、预警设计和预警等功能。

2  系统设计

通过PLC控制工业摄像机在轨道运动，定时获取37块传统流量计仪表的读数。在检测端设有一台监控主机作为信息传输的客户端主机，系统示意图如图1所示。

检测端监控主机部署Labview以及图像检测工具包，采用基于Labview机器视觉系统功能，结合IMAQ Vision图像处理开发包，极大地缩短系统项目的开发周期，检测速率可以达到传统人工方式的2～3倍，检测效果如图2所示。

检测原理为：（1）通过步进电机精确控制相机运行到被识别的仪表前面时，通过Labview程序设定好的ROI区域，识别流量计指针的位置，如图2的划横线处。（2）由于流量计存在刻度不均匀以及识别不清晰的情况，所以该系统采用识别出指针在图片中的像素点位置信息。（3）再将各刻度示数和像素位置信息通过非线性的分段线性化方法得出计算算法。（4）再将指针位置的像素信息，通过上述得出计算算法后得出准确值。

通过这样原理方式，大大提高对于这种非线性刻度以及刻度图像不清晰的情況的仪表示数识别准确度。

监控客户端主机与服务器软件系统通过网络通信方式进行信息交互，实时将监控主机检测到的流量计数据进行实时上传服务器并汇总、存储，预警设置和管理。数据查询功能，如图3所示。

3  结语

该系统设计是基于物联网与图像分析处理等相关技术，系统面向智能制造工业加工产品生产参数监控使用。通过该系统的设计和建立，解决以往人工操作的反复性和带来的粗大误差等问题，使劳动成本大大降低。

参考文献

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