软件研发中心获得“可视量变计算机采集装置”实用新型专利，“可视量变计算机采集方法”发明专利已经进入公示期。该专利已经在建龙软件近期推出的[多功能表面裂缝宽度观测记录仪]上得以实施。
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| 可视量变计算机采集装置说明书 | |
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技术领域
本实用新型属于技术测试、试验数据、计量仪表读数的计算机自动采集和工业控制技术领域，涉及测试及计量仪表读数（包括数显表）、位移、转角、变形、表面形态和颜色值等变化的数量值自动采集到计算机并获得量变数据的装置。
背景技术
由于计算机可以对信息进行存储、处理，所以在位移、转角、颜色值等测量领域中，计算机得到越来越广泛的应用。人们十分需要将位移、转角、颜色值等测量数据直接输入计算机处理。现有的技术中，常用的计算机采集方式有三类，一是将位移、转角、颜色值等量变通过相应传感器转变为光或电信号，再经过“模数转换”（或专用设备）转换为计算机可识别的数字信号传入计算机；二是将现有模拟测试仪表的输出电压信号经过“模数转换”（或专用设备）转换为计算机可识别的数字信号传入计算机；三是将数字传感器的输出接口通过附加装置转换为计算机可识别的数字信号传入计算机。上述采集方式成本较高，特别是进行传统设备改造和多设备数据同时采集时更为明显。并且增加转换器意味着增加误差和干扰环节。
发明内容
本实用新型旨在克服现有量变采集方式需要对被采集对象附加位移、转角、压力等传感器，以及需要通过“模—数”、“数—模”转换装置将采集对象与计算机相连的问题，提供一种利用普及性商业产品（视频采集器、摄像头等）替代专用设备仪器，将测试仪表读数（包括数显表）、位移、转角、变形、表面形态和颜色值等变化的数量值自动采集到计算机的可视量变计算机采集装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种可视量变计算机采集装置，其特征在于：包括采集量变瞬间图像的采集器、与采集器连接并接收采集器采集到的图像文件的微处理器、对微处理器接收到的图像文件进行数值图像处理的图像处理模块、将图像处理模块处理后的图像与计算机储存的预先设定的标准图像进行对比分析并以吻合度最高者对应的值计取获得量变新值的标量对比分析模块。
所述微处理器连接有一储存视频采集器采集到的图像的存储器。
所述微处理器连接有一储存对比标量集的存储介质。
所述对比标量集为标准图样图像集，是按数字仪表读数、位移、转角或变形等分类，事先根据采集对象定制的各级量变标准图像的集合或可生成上述标准图像的程序包，每一图像与一具体数值参数或状态名称相对应。
所述储存对比标量集的存储介质为标量图像存储器。
本发明的有益效果表现在：
视频（图像）采集器将可视信号（包括显微放大、光纤探头或远望）传入计算机，经图像处理解析模块处理和标量对比将视图图像转换为计算机数值运算所需要的数值量。本发明利用普及性商业产品(视频摄像头等)，替代专用设备仪器进行数据采集，可不需为被采集对象附加位移、转角、压力等传感器，不需再通过“模—数”、“数—模”转换装置将采集对象与计算机相连，而直接将采集对象的位移、转角、变形、表面形态和颜色色相或测试仪表读数（包括数显表）等可视变化的数量值自动采集到计算机。
本发明可以对随时间变化而变化的可视变化量（可借助显微、远望等设施）进行连续的测量并采集到计算机；也可以直接将其他数字或指针仪表的读数采集到计算机；还可以追索和回顾整个测试采集的过程影像；随着视频采集设备的大规模生产和技术进步成本会更低精度更高。
具体实施方式
一种可视量变计算机采集装置，包括采集量变瞬间图像的采集器、与采集器连接并接收采集器采集到的图像文件的微处理器或计算机、对微处理器接收到的图像文件进行数值图像处理的图像处理模块、将图像处理模块处理后的图像与计算机储存的预先设定的标准图像进行对比分析的标量比对分析模块。
采用本实用新型进行图像采集判定可分为两大类，一是常规量变的判定分析，二是RGB颜色值的判定分析。
实施例一、常规量变的判定分析
1、图像处理：
a、图像采集器将采集到的图像传给微处理器，并通过图像处理模块将其转换为黑白两色图像；
方法：①获取图像的每一像素颜色的RGB值；
②取一个值为转换临界值（阀值），当RGB值大于阀值就转换为黑色，否则为白色。
b、通过调整转换阀值，使图像最具可识别性（即减少图像杂质，突出量变主体）；
方法：改变阀值，重复过程a，直到符合要求为止。阀值调整可在开始正式采集前用人工判定调整，也可用程序根据经验数据自动选定（某一区域像素为黑色的点数在总点数的比例来确定）。
[RGB颜色值术语解释：RGB是色光的彩色模式，R代表红色，G代表绿色，B代表蓝色。因为三种颜色每一种都有256个亮度水平级，所以三种色彩叠加就能形成1670万种色彩了（俗称"真彩"）。RGB模式因为是由红、绿、蓝相叠加形成其他颜色。在该色彩模式下，每一种原色将单独形成一个色彩通道（Channel）,在各通道上颜色的亮度分别为256阶，由0-255。再由三个单色通道组合成一个复合通道--RGB通道。图象各部分的色彩均由RGB三个色彩通道上的数值决定。当RGB数值均为0时，该部分为黑色；当RGB色彩数值均为255时，该部分为白色。]
2、对比分析：
a、微处理器根据量变采集类型（数字仪表读书、位移、转角或变形等），从标量图像存储器中选取对比标量集；
对比标量集——各种类型量变下的标准图样图像集，按数字仪表读数、位移、转角或变形等分类，事先根据采集对象定制的各级量变标准图像的集合或可生成上述标准图像的程序包，每一图像与一具体数值（参数）或状态名称相对应。存储于数据库或其他存储介质中，便于检索查询。
b、通过对比分析模块将处理后的图像（下称“采集样”）与对比标量集的图像（下称“标样”）进行符合度概率分析；
方法：①分别将采集样和标样图像进行矢量化处理，即将连续的黑色图像点转换为有宽度的折线；
②让两幅图进行重叠运算，得出相应的符合概率。取符合概率最高的对比标量集中“标样”所对应的参数的值为采用值，获得采集值，完成采集。
实施例二、对于颜色值的判定分析
1、图像处理： |
