15.1.4　检测方式

电能表检测柜给电能柜发送不同命令，则液晶屏显示不同字符。本应用要检测出每一屏字符有无缺失。第一步要定位每一屏字符位置，第二步要进行图像变换，第三步是处理字符模板，第四步是对缺失字符进行斑点判定，第五步是对跳闸灯亮度的判断，第六步是对整只电表进行综合性判断并输出结果。电能表图像如图15-2所示。

图15-2　两张电能表图像

本应用使用的算法有：

·模板定位。

·单阈值。

·配准。

·比较。

·斑点判定。

此检测方式的原理：在电表显示屏初始图利用模板定位，选取模板作为定位器基准，通过单阈值算法将图片变换之后，使字符处与周围环境有明显差异。通过配准算法选取合格图片中的字符作为模板，以其他需要检测的图片与之进行比较。在得出比较的差异后，以斑点判定和亮度判定来区分OK与NG。

由于液晶屏自发光、表面有贴膜，故光学方案中不使用光源，且镜头加装偏光片使图像亮度均匀。首先，通过液晶屏定位算法对电能表液晶屏进行模板定位，如图15-3所示；点击模板定位参数界面的符号进入编辑模板界面，模板提取截图如图15-4所示，其中模板参数分数调到70，其他参数为默认值。

图15-3　液晶屏粗定位

图15-4　模板提取截图

其次，通过添加单阈值算法局部自适应二值化对液晶屏幕进行处理，精确提取液晶屏信息，如图15-5所示，其中阈值类型设置为自适应阈值，块尺寸设置为77，偏置设置为10。

图15-5　二值化处理后的液晶屏图像

再次，将液晶屏中的汉字、符号和数字进行配准比较检测，添加配准算法如图15-6所示，配准算法定位器选择模板定位，点击参数模板界面的刷新按钮，如图15-7所示。添加比较算法，比较算法图片输入选择配准算法，比较算法参数插值算法类型选择最近邻，边范围设置为10，点击参数模板右上角刷新按钮，如图15-8所示；然后，利用斑点判定算法检测缺失的字符（选择一张字符有缺失的图片添加斑点判定）；最终实现待检图像与模板图像之间匹配程度的检测，如图15-9所示，其中将斑点灰度值设置为255—255，背景灰度值设置为0，过滤器面积设置为300—100 000，过滤器参数如图15-10所示。

图15-6　配准比较液晶屏图像

图15-7　配准刷新截图

图15-8　比较参数截图

图15-9　待检图像与模板图像匹配程度的检测

图15-10　参数配置截图

该方法检测时间短，准确率高。通过在复杂工业环境中智能电表的应用检验，表明此液晶屏质量检测方法具有较高的检测效率和准确度，此方法已成功应用于计量中心电能表自动化检定线，实现了外观检查的自动化，解决了人工检测工作量大、效果不佳的问题。