本发明属于电能表，具体涉及一种基于图像识别与动检技术的电能表图像采集方法。
背景技术：
1、电能表作为用电客户计费终端，其精准度与用户经济利益有重要且直接的影响。电能表精度校对是处理用户纠纷与疑问最常用的手段，因此电能表校对需有一套完整且严谨的流程。电能表的校验是申校实验室日常工作的重要组成部分，其设备的精准度及自动化程度是实验室及电力部门重点关心的问题之一。作为电能表校对工作的重要环节，拍照取样的差错率至关重要。
2、当前，大多留样设备采用人工控制拍照，精准度低，此种作业方式工作效率低，自动化程度差，同时取样的准确度较低，且对工人的工作强度较高，无法较好的适用于大批量电能表的图像采集工作。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种基于图像识别与动检技术的电能表图像采集方法。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、本技术方案提出了一种基于图像识别与动检技术的电能表图像采集方法，包括以下步骤：
4、s1：通过拍照机构获取电能表当前图像信息，将拍照机构采集到的rgb彩色图像转换为灰度图像；
5、s2：基于转换得到的灰度图像，使用模板匹配算法进行电能表识别定位；
6、s3：基于图像差值，根据相邻两帧图像减法运算的结果，进行电能表翻屏检测；
7、s4：基于图像二值化的方法实现对电能表条码识别；
8、s5：若在目标图像中检测到了电能表，并且能够正确识别到电能表条码信息，同时翻屏检测中检测到了屏幕变化，则将当前图像，按照电能表条码编号加上时间信息保存到硬盘中完成数据保存。
9、优选的，所述s1中，使用y,cb,cr模型来表示当前图像信息的颜色，将图像的亮度信息和颜色信息分离，并使用不同的分辨率进行存储，y是图像的亮度分量，使用以下公式计算：
10、y＝krr+kgg+kbb (1)
11、式中,r、g和b分别表示红、绿和蓝像素，当kr＝0.299,kg＝0.587,kb＝0.114时，上式变为：
12、y＝0.229r+0.587g+0.114b (2)
13、图像的亮度y为图像视频帧中的对比参数，依靠各像素点的亮度y变化进行后续移动侦测的判定；
14、基于式(2)，依次读取每个像素点的r、g和b值，进行计算灰度值，灰度值转换为整型数，将灰度值赋值给新图像的相应位置，所有像素点遍历一遍后完成转换。
15、优选的，所述s2中，模板匹配算法包括：在要检测的图像上，从左到右，从上到下遍历这一幅图像，从上到下计算模板与重叠子图像的像素匹配度，在每一个位置,都进行一次度量计算，来表明模板和原图像的特定区域的相似性，如果匹配的程度越大，这说明相同的可能性越大，其计算公式为：
16、
17、相似性计算过程为：对于模板t覆盖在原图像i上的每个位置，都把度量值保存到结果图像矩阵(r)中，在r中的每个位置(x，y)都包含匹配度量，匹配到电能表之后，直接从匹配到的图像中的对应位置截取相关图像，进行下面的运算处理。
18、优选的，所述s3中，将相邻两帧图像进行减法运算，之后使用指定大小结构元素对目标图像进行开运算，然后统计非零像素个数，若非零像素个数超过指定阈值，则任务电能表图像已经翻屏，否则则认为没有翻屏。
19、优选的，所述s4中，电能表条码识别采用zbar开源识别库，在条码图像进行识别之前，通过图像二值化的方法处理图像数据，图像二值化是将输入的灰度图按照指定的阈值进程处理，高于阈值的像素全部设置为255，低于阈值的像素全部设置为0，条码图像是一个黑白分明的图像，阈值设置为180。
20、优选的，包括：
21、用于工装板输送的下传送带和用于电能表输送的上传送带，所述上料机和所述下料机上端分别连接有独立设置的输送带；
22、设置在上传送带上方用于电能表拍照留样的拍照机构；
23、设置在上传送带一侧用于电能表上电的导电滑轨；
24、可将工装板从下传送带输送到上传送带的上料机；
25、可将工装板从上传送带输送到下传送带的下料机；
26、竖直方向运动可对工装板进行阻挡的挡板，所述挡板位于下料机和所述下传送带之间，所述挡板连接有驱动机构；
27、用于检测传送带位置的第一传感器，用于检测工装板位置的第二传感器，用于检测电能表位置的第三传感器；
28、用于系统整体控制的控制中心，所述上传送带、下传送带、输送带、拍照机构、驱动机构、上料机和下料机均与所述控制中心相连；
29、上料方法包括以下步骤：
30、s11：初始状态下，空的工装板均在下传送带上，其余位置均无工装板，在挡板的作用下，工装板位于下传送带的左侧，上料机对应的输送带处于下层，下料机对应的输送带处于上层，下传送带向左运动，上传送带向右运动；
31、s12：开始工作时，当第二传感器检测不到工装板时，驱动机构控制挡板向下运动，释放一个工装板后上升阻挡下一个工装板，同时控制上料机的输送带向左运动，直到第二传感器检测到工装板信号，此时输送带停止运动，上料机带动输送带上升；
32、s13：当第一传感器检测到输送带时，上料机停止工作，之后将电能表装入工装板后，第三传感器检测到电能表时，输送带向右运动，将装有电能表的工装板传送到上传送带上；
33、s14：当第四传感器检测到电能表信号消失后，上料机下降直到第一传感器检测到输送带后，上料机停止下降，之后重复s，使下一个工装板移动到上料机上。
34、优选的，设置在上传送带和下料机之间的接近开关，所述接近开关和控制中心相连，下料方法包括以下步骤：
35、s21：初始状态下，下料机对应的输送带处于上层，第二传感器未检测到工装板，当接近开关检测到信号时，下料机的输送带向右运动，直到第三传感器检测到电能表信号，此时输送带停止运动；
36、s22：当取下电能表后，第三传感器检测信号消失，下料机下降，直到第一传感器检测到输送带，第二传感器检测到工装板，此时下料机停止工作，输送带带动工装板向左运动，使工装板向左运动到下传送带上；
37、s23：工装板移动到下传送带上后，第二传感器检测不到工装板位置时，输送带停止工作，下料机上升，直到第一传感器检测到输送带位置后，下料机停止上升。
38、优选的，上传送带将工装板向右传送，下传送带将工装板相左传送，上料机将工装板从下传送带输送到上传送带上，下料机将工装板从上传送带输送到下传送带上；
39、所述工装板两端固定连接有卡块，当卡块和相邻工装板相接触时，此时卡块和工装板之间形成可被挡板滑动贯穿的止挡空间。
40、优选的，上料机一侧自上而下依次设置有第三传感器、第一传感器、第二传感器和第一传感器；
41、下料机一侧自上而下依次设置有第三传感器、第二传感器、第一传感器、第二传感器和第一传感器；
42、所述工装板转动连接有可在导电滑轨上运动的导电轮，所述工装板连接有可插入接线孔的导电销，所述导电销和所述导电轮通过导线相连。
43、优选的，拍照机构包括若干个相机和红外灯，将上传送带的运动调整周期性间歇运动，电能表自动翻页时间为t0秒，传送带运动t1秒时间将电能表从第一相机传送到下一个相机；
44、到位后，传送带停止t2秒，在此t2秒内，相机及红外灯拍照、抄数，t2秒结束后上传送带开始运动，t1秒将电能表再传送到下一个相机位置、依次类推，直至完成电能表所有数据采样。
45、与现有技术相比，本发明具有以下优点：
46、1.本发明通过流水线的方式，提高检表效率，利用图像识别技术，自动识别流水上的电能表和电能表条码，无需人工干预，保障操作人员的安全，可有效检测电能表屏幕信息，实现电能表数据自动保存，通过图像识别与动检技术方法的组合，在提升检表效率的同时，提升操作的安全性和数据的规范化管理，减少人工操作步骤，提高取样准确率，降低工作强度，实现了拍照留样过程的自动化、精准化。
47、2.本技术设置有若干个传感器，通过传感器检测传送带、工装板和电能表的位置，采用自动化控制技术及动检技术相结合，可实现数据自动识别和自动保存，提高了留样精度和准确度，采用自动化控制技术，自动化程度高，可适用于大批量电能表申校前的留样工作，劳动生产率高，人为差错率低，可有效保证留样的质量。
48、3.本技术设置有上料机和下料机，可实现电能表在上传送带和下传送带之间的输送工作，通过设置的传感器，可控制上料机和下料机进行相应的动作，作业人员只需取、放电能表，无需进行其他操作，自动化程度高，留样效率高，同时实现了工装板的循环工作，进一步提高留样的效率。
49、4.本技术设置有导电滑轨，只有工装板移动到导电滑轨上时，导电轮和导电滑轨配合，电能表才上电，从而将人工作业区和带电工作区分开设计，其中带电工作区设计外壳防护，电能表在人工作业区内不带电，进入带电工作区后自动上电，离开此区域后自动断电，确保作业人员安全。
1.一种基于图像识别与动检技术的电能表图像采集方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别与动检技术的电能表图像采集方法，其特征在于，所述s1中，使用y,cb,cr模型来表示当前图像信息的颜色，将图像的亮度信息和颜色信息分离，并使用不同的分辨率进行存储，y是图像的亮度分量，使用以下公式计算：
3.根据权利要求1所述的一种基于图像识别与动检技术的电能表图像采集方法，其特征在于，所述s2中，模板匹配算法包括：在要检测的图像上，从左到右，从上到下遍历这一幅图像，从上到下计算模板与重叠子图像的像素匹配度，在每一个位置,都进行一次度量计算，来表明模板和原图像的特定区域的相似性，如果匹配的程度越大，这说明相同的可能性越大，其计算公式为：
4.根据权利要求3所述的一种基于图像识别与动检技术的电能表图像采集方法，其特征在于，所述s3中，将相邻两帧图像进行减法运算，之后使用指定大小结构元素对目标图像进行开运算，然后统计非零像素个数，若非零像素个数超过指定阈值，则任务电能表图像已经翻屏，否则则认为没有翻屏。
5.根据权利要求1所述的一种基于图像识别与动检技术的电能表图像采集方法，其特征在于，所述s4中，电能表条码识别采用zbar开源识别库，在条码图像进行识别之前，通过图像二值化的方法处理图像数据，图像二值化是将输入的灰度图按照指定的阈值进程处理，高于阈值的像素全部设置为255，低于阈值的像素全部设置为0，条码图像是一个黑白分明的图像，阈值设置为180。
6.根据权利要求1所述的一种基于图像识别与动检技术的电能表图像采集方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于图像识别与动检技术的电能表图像采集方法，其特征在于，设置在上传送带(2)和下料机(6)之间的接近开关(9)，所述接近开关(9)和控制中心相连，下料方法包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种基于图像识别与动检技术的电能表图像采集方法，其特征在于，上传送带(2)将工装板(10)向右传送，下传送带(4)将工装板(10)相左传送，上料机(5)将工装板(10)从下传送带(4)输送到上传送带(2)上，下料机(6)将工装板(10)从上传送带(2)输送到下传送带(4)上；
9.根据权利要求8所述的一种基于图像识别与动检技术的电能表图像采集方法，其特征在于，上料机(5)一侧自上而下依次设置有第三传感器(14)、第一传感器(12)、第二传感器(13)和第一传感器(12)；
10.根据权利要求6所述的一种基于图像识别与动检技术的电能表图像采集方法，其特征在于，拍照机构包括若干个相机和红外灯，将上传送带(2)的运动调整周期性间歇运动，电能表(11)自动翻页时间为t0秒，传送带(2)运动t1秒时间将电能表从第一相机传送到下一个相机；
