技术领域
[0001] 本发明涉及电表校准技术领域，特别涉及一种基于机器视觉的数字电表校准系统。
相关背景技术
[0002] 数字电表指的是一种电表，全称是IC卡数字电表，是以IC卡作为电能量值数据传输介质，在电度表(电子式电度表或机械式电度表)中加入负荷控制部分等功能模块，从而实现电量抄收和电量结算的智能型电度表。但是由于生产工艺的影响，不同的电表可能存在不同的误差，对于不同的电表的误差校准可能存在差异，导致在生产阶段电表校准困难，因此本发明提出一种基于机器视觉的数字电表校准系统。
具体实施方式
[0046] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0047] 实施例1：
[0048] 本发明提供一种基于机器视觉的数字电表校准系统，如图1所示，包括：
[0049] 信号输入模块，用于基于预设测试列表依次向数字电表输入测试信号；
[0050] 测试对比模块，用于采集数字电表对所述测试信号处理后输出的实际输出值，并将实际输出值与期望输出值进行对比，获取最终数值误差以及输出收敛区间；
[0051] 校准输出模块，用于基于输出收敛区间以及最终数值误差对数字电表进行输出校准。
[0052] 本实施例中，预设测试列表是指包含多种数字电表对应的测试信号的表格，一种数字电表对应至少一种测试信号。
[0053] 本实施例中，实际输出值是指数字电表对测试信号处理后的实际输出显示的数值。
[0054] 本实施例中，期望输出值是指对于理想数字电表对测试信号处理后的输出显示值。
[0055] 本实施例中，最终数值误差是指每个测试信号对应的输出误差值。
[0056] 本实施例中，输出收敛区间是指实际输出值的浮动区间。
[0057] 上述技术方案的有益效果：本发明通过信号输入模块基于预设测试列表依次向数字电表输入测试信号，根据数字电表的种类确定测试信号，可以满足多种数字电表的误差校准；通过测试对比模块采集数字电表对所述测试信号处理后输出的实际输出值，并将实际输出值与期望输出值进行对比，获取最终数值误差以及输出收敛区间，然后再通过校准输出模块基于输出收敛区间以及最终数值误差对数字电表进行输出校准，根据每个不同数字电表的实际情况，对数字电表进行校准，提高校准结果的准确性，本发明提出一种是用于多种数字电表校准的校准系统，根据数字电表的实际情况选择对应的测试信号，获得该数字电表独有的校准数据(最终数值误差以及输出收敛区间)，并根据该校准数据对数字电表进行校准，有效提高数字电表校准的准确性。
[0058] 实施例2：
[0059] 在实施例1的基础上，信号输入模块，如图2所示，包括：
[0060] 确定单元，用于根据测试期望误差，参考测试对照表，确定测试信号及其对应的最佳重复输入次数；
[0061] 列表更新单元，用于获取预设测试列表，根据最佳重复输入次数对每个测试信号进行次数设置，根据设置结果对预设测试列表进行更新，获得最终测试列表；
[0062] 输入单元，用于基于最终测试列表，获取测试信号，按照设置次数输入重复信号，其中，所述测试信号包括预测试信号和校准测试信号。
[0063] 本实施例中，测试期望误差是指数字电表的精确度要求不同导致期望误差有所差异。
[0064] 本实施例中，测试对照表是指当前校准数字电表对应的重次数查考表，不同的重复次数对应的误差不同。
[0065] 本实施例中，最佳重复输入次数是指当前校准的数字电表每个测试信号的重复输入次数。
[0066] 本实施例中，最终测试列表是指根据当前校准的数字电表最终采用的测试信号及其对应的重复输入次数生成的列表。
[0067] 本实施例中，预测试信号是指进行预测试的测试信号，预测试可以测试数字电表是否损坏；校准测试信号是指在预测试结束后确认数字电表继续进行校准而输入的测试信号，预测试信号和校准测试信号可以为同种信号，若预测试信号和校准测试信号为同一信号且该数字电表对应的电表种类只有一种校准测试信号，则根据预测试信号生成的校准数据，即为校准测试信号对应的校准数据，在预测试完成后可直接进入校准输出模块进行输出校准。
[0068] 上述技术方案的有益效果：本发明通过确定单元根据测试期望误差，参考测试对照表，确定测试信号及其对应的最佳重复输入次数，实现校准过程中的江都控制，有利于系统适应各种数字电表的校准。通过列表更新单元获取预设测试列表，根据最佳重复输入次数对每个测试信号进行次数设置，根据设置结果对预设测试列表进行更新，获得最终测试列表，，然后通过输入单元基于最终测试列表，获取测试信号，按照设置次数输入重复信号，生成只适合当前数字电表或者与该数字电表要求一样的电表的测试列表，实现了某一个或者某一类数字电表的针对性校准，有效提高校准准确性。
[0069] 实施例3：
[0070] 在实施例2的基础上，确定单元，包括：
[0071] 实验子单元，用于将预测试信号多次输入模拟电表中，获取不同输入次数对应的实验测试误差值；
[0072] 对比子单元，用于基于输入次数大小对实验测试误差值进行顺序排列，确定实验最小误差对应的目标次数，将所述目标次数与预设次数进行对比；
[0073] 第一生成子单元，用于当所述目标次数大于预设次数时，在预设次数内确定所述目标次数对应的最相似误差对应的次目标次数；
[0074] 获取目标次数与预设次数对应的实验测试误差值之间的差值，当所述差值小于等于预设值时，将所述次目标次数作为最佳次数，并基于预设次数前的全部输入次数及其对应的实验测试误差值生成测试对照表；
[0075] 第二生成子单元，用于当所述目标次数小于等于预设次数时，将所述目标次数作为最佳次数，并基于目标次数前的全部输入次数及其对应的实验测试误差值生成测试对照表。
[0076] 同时，第一生成子单元，还用于
[0077] 当所述差值大于预设值时，获取目标次数与目标次数前的不同输出次数之间的误差相似度；
[0078] 当最大误差相似度在预设次数内时，将所述最大误差相似度对应次数作为最佳次数，并基于预设次数前的全部输入次数及其对应的实验测试误差值生成测试对照表；
[0079] 否则，对全部实验测试误差值进行聚类，获得多个聚类簇，在目标次数对应的聚类簇中，选取预设次数最近的次数作为最近次数，并基于最佳次数前的全部输入次数及其对应的实验测试误差值生成测试对照表。
[0080] 本实施例中，模拟电表是指系统模拟的与当前校准的数字电表一样的电表。
[0081] 本实施例中，实验测试误差值是指预测试信号输入模拟电表中不同次数的输出值与该测试信号的理想值之间总误差，例如输入两次次的误差值为0.12，输入三次的误差值为0.13，输入五次的误差值为0.11。
[0082] 本实施例中，目标次数是指实验最小误差对应的次数。其中实验最小误差是指实验测试误差值最小的输入次数。
[0083] 本实施例中，顺序排列是指按照输入次数从小到大的排列。
[0084] 本实施例中，预设次数是指预先设置的可接受的最大重复输入次数，避免最佳次数过大，导致最终得到的测试对照表的重复次数太大影响测试，有效避免测试时间过长的问题。
[0085] 本实施例中，最相似误差是指在预设次数内实验测试误差值与目标次数对应的实验测试误差值的差值最小的次数对应的实验测试误差值。
[0086] 本实施例中，次目标次数是指在预设次数内实验测试误差值与目标次数对应的实验测试误差值的差值最小的次数。
[0087] 本实施例中，误差相似度是指目标次数与其之前的给输入次数对应的实验测试误差值的接近程度。
[0088] 本实施例中，最大误差相似度是指与目标次数对应的实验测试误差值最接近的输入次数。
[0089] 上述技术方案的有益效果：本发明将预测试信号多次输入到与当前数字电表一种的模拟电表中，确定实验最小误差对应的目标次数，将所述目标次数与预设次数进行对比，尽可能的将最佳次数确定在预设次数内，在确保采集的实际输出值接近电表的实际测量情况的同时尽可能的控制输入次数，节省电表校准过程中的测试的时间消耗，缩短数字电表校准时间，有效提高校准效率。
[0090] 实施例4：
[0091] 在实施例1的基础上，测试对比模块，如图3所示，包括：
[0092] 采集分类单元，用于采集测试信号对应的实际输出值，并根据所述实际输出值对应的测试信号将所述实际输出值进行分类，获得多个待处理数据组；
[0093] 图化处理单元，用于基于每个待处理数据组及其对应测试信号的期望输出值生成数据对比图，其中，数据对比图包括基于期望输出值生成的标准点以及待处理数据组中的数据生成的测试点；
[0094] 对比处理单元，用于分别获取各个数据对比图上测试信号对应的输出收敛区间以及所述数据对比图上各个实际输出值与期望输出值之间的数值差，并将所述数对比图的多个数值差进行处理，获得目标数值差。
[0095] 本实施例中，待处理数据组是指每个测试信号对应的全部实际输出值构建生成的数据分组。
[0096] 上述技术方案的有益效果：本发明采集测试信号对应的实际输出值，并根据所述实际输出值对应的测试信号将所述实际输出值进行分类，获得多个待处理数据组，并基于每个待处理数据组及其对应测试信号的期望输出值生成数据对比图，将测试限号对应的数据作为一个处理整体，实现数据的有层次的处理，然后分别获取各个数据对比图上测试信号对应的输出收敛区间以及所述数据对比图上各个实际输出值与期望输出值之间的数值差；并将所述数对比图的多个数值差进行处理，获得目标数值差，并将所述数据误差作为所述数对比图对应测试信号的最终数值误差，根据多个重复输出值确定测试信号对应的目标数字差，避免了偶然测试误差导致的测试不准的问题，提高了数据准确性。
[0097] 实施例5：
[0098] 在实施例4的基础上，对比处理单元，包括：
[0099] 第一预备子单元，用于基于所述数对比图的多个数值差，获得数据修正因子；
[0100] 第二预备子单元，用于对多个数值差进行线性化，获得标准误差值，[0101] 修正子单元，用于基于所述修正因子对所述标准误差值进行修正，获得目标数值差。
[0102] 上述技术方案的有益效果：本发明基于所述数对比图的多个数值差，获得数据修正因子，将测试信号的输出变化进行数字化方便目标数据差的计算，基于所述修正因子对所述标准误差值进行修正，获得目标数值差，获取待处理数据组内全部数据的共性的基础上考虑输出变化，有效提高了数据表达的准确性。
[0103] 实施例6：
[0104] 在实施例4的基础上，测试对比模块，如图3所示，还包括：
[0105] 预测试子模块，用于预测试信号对应的输出收敛区间，基于所述输出收敛区间的区间跨度，对所述数字电表进行输出评估，当时区域跨度大于预设值时，判定所述数字电表输出不稳定电表损坏，进行损坏提醒并结束校准测试；
[0106] 否则，判定所述数字电表输出稳定，继续进行校准测试。
[0107] 上述技术方案的有益效果：本发明在对数字电表进行校准的过程中，基于预测试信号对电表故障情况进行评估，当时区域跨度大于预设值时，判定所述数字电表输出不稳定电表损坏，进行损坏提醒并结束校准测试；否则，判定所述数字电表输出稳定，继续进行校准测试，避免无效校准，有效提高整个批次电表的校准效率。
[0108] 实施例7：
[0109] 在实施例1的基础上，校准输出模块，如图4所示，包括：
[0110] 第一校准处理单元，用于获取全部校准测试信号对应的输出收敛区间，基于所述输出收敛区间确定所述数字电表的综合收敛区间，基于所述综合收敛区间，确定数字电表的输出波动影响因子；
[0111] 第二校准处理单元，用于获取全部校准测试信号对应的最终数值误差，对所述最终数值误差进行函数处理，获得误差函数；
[0112] 组合单元，用于将所述输出波动影响因子作为惩罚因子，基于所述误差函数预所述惩罚因子，得到校准函数；
[0113] 输出校准单元，用于基于所述校准函数对数字电表的输出数据进行校准。
[0114] 本实施例中，综合收敛区间是指数字电表取全部校准测试信号对应的输出收敛区间的最大上限和最小下限构成的区间。
[0115] 本实施例中，波动影响因子是指基于综合收敛区间的区间跨度大小确定的输出数据的波动程度。
[0116] 上述技术方案的有益效果：本发明获取全部校准测试信号对应的输出收敛区间，基于所述输出收敛区间确定所述数字电表的综合收敛区间，基于所述综合收敛区间，确定数字电表的输出波动影响因子；获取全部校准测试信号对应的最终数值误差，对所述最终数值误差进行函数处理，获得误差函数，将所述输出波动影响因子作为惩罚因子，基于所述误差函数预所述惩罚因子，得到校准函数，并基于所述校准函数对数字电表的输出数据进行校准，根据不同数字电表的实际输出情况，确定其对应的校准函数，实现对每个数字电表的个性化校准，提高了数字电表校准的准确性。
[0117] 实施例8：
[0118] 在实施例1的基础上，一种基于机器视觉的数字电表校准系统，还包括：时间校准模块，用于对数字电表的数据输出时间进行校准，包括：
[0119] 获取单元，用于获取数字电表的时钟信号，生成时钟震荡曲线，确定数字电表每次处理电信号的第一时间，基于时钟标准震荡，获得第二时间；
[0120] 校准单元，用于将所述第一时间与第二时间进行对比，获得时间误差，基于所述时间按误差设置时钟延迟时长，基于所述延迟时长对数字电表的数据输出时间进行校准。
[0121] 本实施例中，第一时间是指数字电表的实际数据采集处理时间。
[0122] 本实施例中，第二时间是指理想状态下数字电表的数据采集处理时间。
[0123] 上述技术方案的有益效果：本发明通过时间校准模块对数字电表的数据输出时间进行校准，首先获取数字电表的时钟信号，生成时钟震荡曲线，确定数字电表每次处理电信号的第一时间，基于时钟标准震荡，获得第二时间；然后将所述第一时间与第二时间进行对比，获得时间误差，基于所述时间按误差设置时钟延迟时长，基于所述延迟时长对数字电表的数据输出时间进行校准，实现了数字电表的时间自校准，有利于提高电表精确度。
[0124] 实施例9：
[0125] 在实施例6的基础上，一种基于机器视觉的数字电表校准系统，还包括：
[0126] 质量统计模块，用于统计当前生产批次的电表损坏量，在当前生产批次的校准数字电表的当前总量达到最低阈值时，基于实时总量以及实时电表损坏量，实时更新电表损坏率；
[0127] 当所述电表损坏率达到损坏阈值时，判定当前生产批次的数字电表质量存在问题，并生成预警通知信号发送至质量监测端。
[0128] 本实施例中，最低阈值是指当前生产批次参与校准的数字电表的最少数量。
[0129] 本实施例中，当前总量是指当前生产批次参与校准的数字电表的当前总数量。
[0130] 本实施例中，实时总量随着当前生产批次数字电表校准的进行数字电表的总量页在增加。
[0131] 本实施例中，电表损坏率是指实时电表损坏量与实时总量的比值，每出现一个新的损坏电表，该批次的电表损坏率更新一次。
[0132] 本实施例中，损坏阈值是指触发预警通知信号的最小电表损坏率对应的值。
[0133] 上述技术方案的有益效果：本发明通过质量统计模块统计当前生产批次的电表损坏量，在当前生产批次的校准数字电表的当前总量达到最低阈值时，基于实时总量以及实时电表损坏量，实时更新电表损坏率；当所述电表损坏率达到损坏阈值时，判定当前生产批次的数字电表质量存在问题，并生成预警通知信号发送至质量监测端，在对当前生产批次的数字电表进行校准的同时，还对电表的质量进行了检测，对产品进行了筛选，一定程度上完成出厂品质控制面，减少产品质量检测压力。
[0134] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
