基于WDM驱动的体温计自动温度标定装置设计

    体温计温度标定是体温计生产流程中的关键工序， 目前，很多厂家对该工序的做法主要是依靠人工进行温度标定。 由于体温计的结构比较特别，水银柱的液位不易观察，再加上企业生产现场环境相对较差，这使得靠人工检验存在着误差大、速度慢，标刻效率低、准确性差等许多问题。 本课题研究源于无锡某体温计制造厂的实际生产需要，主要目的就是为该厂解决这一瓶颈问题。

    1 图像处理

    为了能够快速、 准确地进行体温计温度标定并同时兼顾企业的生产成本，本文采用普通的摄像头对水银柱进行图像采集，然后将采集到的图像进行灰度转换、滤波等处理，得到水银柱的液位信息。 最后，通过 USB 驱动程序把该数据送往下位机驱动温度标定装置完成体温计温度标定。 整个过程如图 1 示。

    系统中的所有图像处理模块都处于应用程序层， 在 VC＋＋6．0 环境下实现。 其中， 图像采集模块的硬件选择普通的 Log-itech 摄像头 ， 软件实现 “图像采集 ” 是由如表 1 所示的一组VFW 视频捕捉函数完成。

    由 capFileSaveDIB()函数保存到文件的是一幅 BMP 格式的图像，24 位真彩色。 为了便于下面的处理，需要将该图像转换为 256 色灰度图像，采用如下转换公式：

    式中 GrayIndex 表示灰度图像中像素颜色在调色板中的索引（位置）。

    由于受环境因素的影响，采集到的图像一般会含有噪声，灰度化处理并不能消除噪声， 噪声的存在有可能使图像中物体的边缘模糊，较严重的噪声云将有可能淹没物体的边缘信息，至使边缘提取的准确性较差，效率降低，所以对灰度化后的图像一般要进行降噪处理。 本课题中体温计生产现场环境较差但图像采集的是局部环境，待处理的目标对象没有较复杂的边缘信息，所以本文采用中值滤波进行图像噪声处理。 中值滤波一般采用一个含有奇数个点的滑动窗口， 将窗口中各点灰度值的中值来替代指定点（一般是窗口中心点）的灰度值。 常用的二维中值滤波窗口有线状、方形、圆形、十字形等，本文采用 3×3 方形窗口进行处理。

    图 2（a）是在没有对局部拍摄环境进行较好的控制下得到的一幅图像，图像中含有弱噪声云，图 2（b）是中值滤波处理后的结果。 可以看出，尽管受到噪声的影响，经中值滤波后的图像灰度有所减弱，但这并没有影响到该目标的边缘，因而也就不影响后面的处理。

    2 设备端 USB 驱动程序设计