CN104316538A - 一种电缆包覆流程中闪缝检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆包覆流程中闪缝检测方法及装置，方法包括：预先采集拍摄的标准电缆的图像，计算标准电缆的图像的标准灰度值，并将标准灰度值存储至模版数据库；随着当前整卷电缆连续移动，实时采集要检测的整卷电缆的图像，计算当前整卷电缆上的当前移动位置的图像对应的当前灰度值；将当前灰度值与模版数据库中的标准灰度值进行对比，若当前移动位置的当前灰度值小于标准灰度，则判定当前移动位置的电缆存在闪缝，并保存记录当前移动位置。

Description

一种电缆包覆流程中闪缝检测方法及装置

技术领域

本发明涉及图像处理设备领域，尤其涉及一种电缆包覆流程中闪缝检测方法及装置。

背景技术

在现有的电缆包覆生产线上，都是采用人眼观察闪缝并修正的方式；需要判断生产线电缆包覆过程是否有闪缝，若工人看到不合格的先去关电源然后再进行调整。工人要保证从看到闪缝到关电源这段时间尽量短，否则时间太长将会使生产线向前传动更多的距离，导致工人不容易对有闪缝处的电缆进行调整了(即对有闪缝处的电缆进行修正、修补处理)。

现有的人工检测方式劳动强度大，导致闪缝检测效率和生产效率也比较低，人工检测没有严格统一的质量标准，直接影响产品的检验一致性，在高精度检测要求下(要出口的电缆)，人工检测很难达到精度要求；这样由于检测闪缝不准确，误差较大，导致废品率很高，检测成本也因此居高不下。

因此，如何定位闪缝位置并高效率完成电缆包覆流程中闪缝检测操作是一个迫待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电缆包覆流程中闪缝检测方法及装置，以解决上述问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电缆包覆流程中闪缝检测方法，包括如下步骤：

预先采集拍摄的标准电缆的图像，计算所述标准电缆的图像的标准灰度值，并将所述标准灰度值存储至模版数据库；

随着当前整卷电缆连续移动，实时采集要检测的整卷电缆的图像，计算当前整卷电缆上的当前移动位置的图像对应的当前灰度值；

将当前灰度值与模版数据库中的所述标准灰度值进行对比，若当前移动位置的当前灰度值小于标准灰度，则判定当前移动位置的电缆存在闪缝，并保存记录当前移动位置。

较佳地，在将当前灰度值与模版数据库中的所述标准灰度值进行对比，若当前移动位置的当前灰度值小于标准灰度，则判定当前移动位置的电缆存在闪缝，并保存记录当前移动位置之后，还包括如下步骤：

预设整卷电缆的多种闪缝等级，每一闪缝等级一一对应一个等级阈值，并保存至数据库中；

在当前整卷电缆的检测完成后，将记录的闪缝数值与所述数据库中各个闪缝等级对应的等级阈值进行比对，判定当前整卷电缆所处的闪缝等级。

较佳地，在所述判定当前整卷电缆所处的闪缝等级之后，还包括如下步骤：

其中，多个闪缝等级中一个闪缝等级为合格产品对应的等级；

在当前整卷电缆的检测完成后，若记录的闪缝数值与所述数据库中合格产品对应的等级阈值进行比对，若当前整卷电缆记录的闪缝数值大于或者等于合格产品对应的等级阈值，则判定当前整卷电缆为合格产品；

若前整卷电缆记录的闪缝数值小于合格产品对应的等级阈值，则判定当前整卷电缆为不合格产品。

较佳地，在若前整卷电缆记录的闪缝数值小于合格产品对应的等级阈值，则判定当前整卷电缆为不合格产品之后，还包括如下步骤：

若判定当前整卷电缆为不合格产品，则发送执行报警装置执行报警操作。

相应地，本发明还提供了一种电缆包覆流程中闪缝检测装置，包括支撑架和主机箱；所述主机箱的外侧壁上设置有显示器和报警装置，内部嵌入有控制主机和CCD相机；所述主机箱上相对的两侧壁上各设有一通孔；所述控制主机分别与所述CCD相机、显示器和报警装置电连接；

传送所述整卷电缆的传送带用于携带待检测的整卷电缆穿入所述主机箱的两个通孔；

所述主机箱上固定连接的所述CCD相机的镜头与移动到所述主机箱内的待检测的局部电缆相对设置；

所述CCD相机，用于实时采集要检测的整卷电缆的图像，并实时将当前整卷电缆上的当前移动位置的图像发送给控制主机；

所述控制主机包括预处理模块、采集计算模块和识别定位模块，其中：

所述预处理模块，用于预先采集拍摄的标准电缆的图像，计算所述标准电缆的图像的标准灰度值，并将所述标准灰度值存储至模版数据库；

所述采集计算模块，用于随着当前整卷电缆连续移动，实时接收所述CCD相机实时发送的当前整卷电缆上的当前移动位置的图像，并计算当前整卷电缆上的当前移动位置的图像对应的当前灰度值；

所述识别定位模块，用于将当前灰度值与模版数据库中的所述标准灰度值进行对比，若当前移动位置的当前灰度值小于标准灰度，则判定当前移动位置的电缆存在闪缝，并保存记录当前移动位置。

较佳地，所述控制主机还包括评级模块，其中：

所述评级模块，用于预设整卷电缆的多种闪缝等级，每一闪缝等级一一对应一个等级阈值，并保存至数据库中；在当前整卷电缆的检测完成后，将记录的闪缝数值与所述数据库中各个闪缝等级对应的等级阈值进行比对，判定当前整卷电缆所处的闪缝等级。

较佳地，所述控制主机还包括合格判定模块，其中：

所述合格判定模块，用于在当前整卷电缆的检测完成后，若记录的闪缝数值与所述数据库中合格产品对应的等级阈值进行比对，若当前整卷电缆记录的闪缝数值大于或者等于合格产品对应的等级阈值，则判定当前整卷电缆为合格产品；还用于若前整卷电缆记录的闪缝数值小于合格产品对应的等级阈值，则判定当前整卷电缆为不合格产品。

较佳地，所述控制主机还包括报警触发模块，其中：

所述报警触发模块，用于若判定当前整卷电缆为不合格产品，则发送执行报警装置执行报警操作。

与现有技术相比，本发明实施例的优点在于：

本发明提供的一种电缆包覆流程中闪缝检测方法及装置，其中，电缆包覆流程中闪缝检测方法包括如下步骤：首先，预先采集拍摄的标准电缆的图像，计算标准电缆的图像的标准灰度值，并将标准灰度值存储至模版数据库；然后随着当前整卷电缆在检测装置的传输带上连续移动时，实时采集要检测的整卷电缆的图像，计算当前整卷电缆上的当前移动位置的图像对应的当前灰度值；最后将当前灰度值与模版数据库中的标准灰度值进行对比，若当前移动位置的当前灰度值小于标准灰度，则说明当前移动位置的电缆存在闪缝，并保存记录当前移动位置。

本发明提供的电缆包覆流程中闪缝检测方法及装置，利用数字图像处理技术，通过图像处理，采集整卷电缆的图像，实时获取整卷电缆所对应的不同移动位置的图像的灰度值(即同一景物在不同拍摄位置的图像)，将当前灰度值与模版数据库中的标准灰度值进行对比，若当前移动位置的当前灰度值小于标准灰度，则判定当前移动位置存在闪缝(即通俗理解为有闪缝的区域灰度值和周围正常部分相比要暗)；从而获得精确的闪缝位置信息，并同时进行对闪缝进行计数，这样定位闪缝位置准确和跟踪准确，并可以高效率进行闪缝的自动检测。

附图说明

图1为本发明实施例提供的电缆包覆流程中闪缝检测方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的电缆包覆流程中闪缝检测装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的电缆包覆流程中闪缝检测装置中的控制主机的结构模块示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参见图1，本发明实施例提供了一种电缆包覆流程中闪缝检测方法，包括如下步骤：

步骤S100、预先采集拍摄的标准电缆的图像，计算所述标准电缆的图像的标准灰度值，并将所述标准灰度值存储至模版数据库；

步骤S200、随着当前整卷电缆连续移动，实时采集要检测的整卷电缆的图像，计算当前整卷电缆上的当前移动位置的图像对应的当前灰度值；

步骤S300、将当前灰度值与模版数据库中的所述标准灰度值进行对比，若当前移动位置的当前灰度值小于标准灰度，则判定当前移动位置的电缆存在闪缝，并保存记录当前移动位置。

较佳地，在步骤S300之后(即将当前灰度值与模版数据库中的所述标准灰度值进行对比，若当前移动位置的当前灰度值小于标准灰度，则判定当前移动位置的电缆存在闪缝，并保存记录当前移动位置之后)，还包括如下步骤：

步骤S400、预设整卷电缆的多种闪缝等级，每一闪缝等级一一对应一个等级阈值，并保存至数据库中；

步骤S500、在当前整卷电缆的检测完成后，将记录的闪缝数值与所述数据库中各个闪缝等级对应的等级阈值进行比对，判定当前整卷电缆所处的闪缝等级。

较佳地，步骤S500之后(即在所述判定当前整卷电缆所处的闪缝等级之后)，还包括如下步骤：

其中，多个闪缝等级中一个闪缝等级为合格产品对应的等级；

步骤S600、在当前整卷电缆的检测完成后，若记录的闪缝数值与所述数据库中合格产品对应的等级阈值进行比对，若当前整卷电缆记录的闪缝数值大于或者等于合格产品对应的等级阈值，则判定当前整卷电缆为合格产品；

步骤S700、若前整卷电缆记录的闪缝数值小于合格产品对应的等级阈值，则判定当前整卷电缆为不合格产品。

较佳地，步骤S700之后(即在若前整卷电缆记录的闪缝数值小于合格产品对应的等级阈值，则判定当前整卷电缆为不合格产品之后)，还包括如下步骤：

步骤S800、若判定当前整卷电缆为不合格产品，则发送执行报警装置执行报警操作。

需要说明的是，上述电缆包覆流程中闪缝检测方法，首先，预先采集拍摄的标准电缆的图像，计算标准电缆的图像的标准灰度值，并将标准灰度值存储至模版数据库；然后随着当前整卷电缆在检测装置的传输带上连续移动时，实时采集要检测的整卷电缆的图像，计算当前整卷电缆上的当前移动位置的图像对应的当前灰度值；最后将当前灰度值与模版数据库中的标准灰度值进行对比，若当前移动位置的当前灰度值小于标准灰度，则说明当前移动位置的电缆存在闪缝，并保存记录当前移动位置。

本发明实施例提供的电缆包覆流程中闪缝检测方法及装置，利用数字图像处理技术，通过图像处理，采集整卷电缆的图像，实时获取整卷电缆所对应的不同移动位置的图像的灰度值(即同一景物在不同拍摄位置的图像)，将当前灰度值与模版数据库中的标准灰度值进行对比，若当前移动位置的当前灰度值小于标准灰度，则判定当前移动位置存在闪缝(即通俗理解为有闪缝的区域灰度值和周围正常部分相比要暗)；从而获得精确的闪缝位置信息，并同时进行对闪缝进行计数，这样定位闪缝位置准确和焊接跟踪准确，并可以高效率进行闪缝的自动检测。

采用电缆包覆流程中闪缝检测方法及装置自动化程度较高，客服了人目测电缆、避免了繁琐地人工处理和识别，记录缺陷，易漏检的问题，降低了检测成本高；在保障了电缆生产质量的同时，也提高了闪缝的检测作业效率。

相应地，参见图2，本发明还提供了一种电缆包覆流程中闪缝检测装置(即实现上述电缆包覆流程中闪缝检测方法的应用设备)，包括支撑架10和主机箱11；所述主机箱11的外侧壁上设置有显示器12和报警装置13，内部嵌入有控制主机14(即PC)和CCD相机15；所述主机箱11上相对的两侧壁上各设有一通孔16；所述控制主机14分别与所述CCD相机15、显示器12和报警装置13电连接；

传送所述整卷电缆的传送带(未示出)用于携带待检测的整卷电缆穿入所述主机箱11的两个通孔16；

所述主机箱11上固定连接的所述CCD相机15的镜头与移动到所述主机箱11内的待检测的局部电缆相对设置；

所述CCD相机15，用于实时采集要检测的整卷电缆的图像，并实时将当前整卷电缆上的当前移动位置的图像发送给控制主机14；还包括多个照明灯19；所述照明灯19设置在所述主机箱11内部。所述照明灯19为两个，且分别分布在所述主机箱的顶部和底部，且所述照明灯19为LED照明灯。

参见图3，所述控制主机14包括预处理模块140、采集计算模块141和识别定位模块142，其中：

所述预处理模块140，用于预先采集拍摄的标准电缆的图像，计算所述标准电缆的图像的标准灰度值，并将所述标准灰度值存储至模版数据库；

所述采集计算模块141，用于随着当前整卷电缆连续移动，实时接收所述CCD相机实时发送的当前整卷电缆上的当前移动位置的图像，并计算当前整卷电缆上的当前移动位置的图像对应的当前灰度值；

所述识别定位模块142，用于将当前灰度值与模版数据库中的所述标准灰度值进行对比，若当前移动位置的当前灰度值小于标准灰度，则判定当前移动位置的电缆存在闪缝，并保存记录当前移动位置。

较佳地，所述控制主机14还包括评级模块143，其中：

所述评级模块，用于预设整卷电缆的多种闪缝等级，每一闪缝等级一一对应一个等级阈值，并保存至数据库中；在当前整卷电缆的检测完成后，将记录的闪缝数值与所述数据库中各个闪缝等级对应的等级阈值进行比对，判定当前整卷电缆所处的闪缝等级。

较佳地，所述控制主机14还包括合格判定模块144，其中：

所述合格判定模块，用于在当前整卷电缆的检测完成后，若记录的闪缝数值与所述数据库中合格产品对应的等级阈值进行比对，若当前整卷电缆记录的闪缝数值大于或者等于合格产品对应的等级阈值，则判定当前整卷电缆为合格产品；还用于若前整卷电缆记录的闪缝数值小于合格产品对应的等级阈值，则判定当前整卷电缆为不合格产品。

较佳地，所述控制主机14还包括报警触发模块145，其中：

所述报警触发模块，用于若判定当前整卷电缆为不合格产品，则发送执行报警装置执行报警操作。

上述自动化检测装置，可以将检测的数据(即实现检测记录功能)及时准确地纳入质量管理系统，从而对电缆产品质量实现有效的监测和统计管理。

需要说明的是，电缆包覆流程中闪缝检测系统通过设备内的CCD摄像头，对准电缆包覆流程生产线始端，通过图像采集卡，把拍摄下来的图像信号输入到PC机中，经过PC机对接受到的图像进行识别和处理后，得到电缆包覆生产线上是否有闪缝的图像，同时将有用的数据记录下来，系统运行过程中报警与检测的同时进行。

电缆包覆流程中闪缝检测系统是基于图像处理算法，对CCD摄像头采集到的电缆包覆流程中的图像进行识别，得是否有闪缝，将有闪缝的电缆线位置记录保存；整卷电缆的检测完成后将记录的闪缝数值与数据库中合格数进行比对，进而判断是否为合格品，以及产出电缆线的等级。系统对检测出为非合格品的电缆执行报警命令。

本发明的关键技术点(即最想保护和强调的技术手段)：

图像处理系统是该技术的核心，决定了如何对图像进行处理和运算。闪缝检测图像处理关键算法是差分算法。即图像的详见运算，实际上就是将同一景物在不同时间拍摄的图像或同一景物在不同波段的图像相减，差分后得到的结果图像提供了图像的差异信息。有闪缝的区域灰度值和周围正常部分相比要暗，也就是闪缝部分灰度值偏小，闪缝的检测使用基于统计的灰度特征或者阈值分割的方法将划痕部分标出。

需要说明的是，对采集的不同移动位置上的电缆进行滤波处理，结合滤波增强图像分析，可以得到清晰的采集图像，然后再进行灰度值计算更好。

正常加工时，上述检测装置不断的对不同移动位置上的电缆的图像进行采集；采集的图像数据经过滤波(去噪和图像增强处理)，再进行灰度值计算分析，将分析的结果不断地与预先采样的标准灰度值进行比较；若当前移动位置的当前灰度值小于标准灰度，则判定当前移动位置存在闪缝；

一、图像的预处理

预处理是直接影响图像识别的效果。进行预处理的目的是去除图像中的噪声，把它变成一幅清晰的点线图，以便于提取正确的图像特征。通过图像增强、图像特征的提取、图像的自动分类、方向模版匹配等图像识别的关键处理环节。

图像增强：滤波的增强方法和基于傅里叶滤波的低质量图像增强算法。

二、图像的特征提取和进行灰度值计算：

直接从图像原始灰度图提取特征或对图像特征进行提取，提取特征点计算灰度值。

三.图像识别：通过灰度值的比较计算，得到异常灰度值(即闪缝位置处的灰度值小于标准灰度)对应的采集图像所在的电缆移动位置，从而确定检测到电缆上闪缝。

本发明实施例提供的电缆包覆流程中闪缝检测方法及装置至少带有如下有益的技术效果：

优点：一、保证产品质量；二、降低劳动成本，提高劳动生产率；三、同时对于管理者能很便捷的通过电脑记录的“工作记录表”查阅工人全天的工作情况。对生产过程中产生的问题进行归纳、总结，在以后的生产中实施有针对性的管理，大大减少产品的不合格率，提高产品质量及工作效率。

技术效果是能实时监测电缆包覆生产线上电缆包覆过程是否有闪缝，如果遇到有闪缝的位置，可以讲此位置记录下来，同时装置发出警报声，根据用户需求可以加上是否停止生产线这一功能。整股电缆包覆完成后判断电缆线的等级。

本发明实施例提供的电缆包覆流程中闪缝检测方法及装置会极大地提高自动化闪缝检测效率，提供电缆的生产合格率和产品质量，提高劳动生产效率，降低工人的劳动强度，节约人工成本，将生产由自动化向智能化转变，其有极为广阔的应用前景。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电缆包覆流程中闪缝检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

预先采集拍摄的标准电缆的图像，计算所述标准电缆的图像的标准灰度值，并将所述标准灰度值存储至模版数据库；

随着当前整卷电缆连续移动，实时采集要检测的整卷电缆的图像，计算当前整卷电缆上的当前移动位置的图像对应的当前灰度值；

将当前灰度值与模版数据库中的所述标准灰度值进行对比，若当前移动位置的当前灰度值小于标准灰度，则判定当前移动位置的电缆存在闪缝，并保存记录当前移动位置。

2.如权利要求1所述的电缆包覆流程中闪缝检测方法，其特征在于，

在将当前灰度值与模版数据库中的所述标准灰度值进行对比，若当前移动位置的当前灰度值小于标准灰度，则判定当前移动位置的电缆存在闪缝，并保存记录当前移动位置之后，还包括如下步骤：

预设整卷电缆的多种闪缝等级，每一闪缝等级一一对应一个等级阈值，并保存至数据库中；

在当前整卷电缆的检测完成后，将记录的闪缝数值与所述数据库中各个闪缝等级对应的等级阈值进行比对，判定当前整卷电缆所处的闪缝等级。

3.如权利要求2所述的电缆包覆流程中闪缝检测方法，其特征在于，

在所述判定当前整卷电缆所处的闪缝等级之后，还包括如下步骤：

其中，多个闪缝等级中一个闪缝等级为合格产品对应的等级；

在当前整卷电缆的检测完成后，若记录的闪缝数值与所述数据库中合格产品对应的等级阈值进行比对，若当前整卷电缆记录的闪缝数值大于或者等于合格产品对应的等级阈值，则判定当前整卷电缆为合格产品；

若前整卷电缆记录的闪缝数值小于合格产品对应的等级阈值，则判定当前整卷电缆为不合格产品。

4.如权利要求3所述的电缆包覆流程中闪缝检测方法，其特征在于，

在若前整卷电缆记录的闪缝数值小于合格产品对应的等级阈值，则判定当前整卷电缆为不合格产品之后，还包括如下步骤：

若判定当前整卷电缆为不合格产品，则发送执行报警装置执行报警操作。

5.一种电缆包覆流程中闪缝检测装置，其特征在于，包括支撑架和主机箱；所述主机箱的外侧壁上设置有显示器和报警装置，内部嵌入有控制主机和CCD相机；所述主机箱上相对的两侧壁上各设有一通孔；所述控制主机分别与所述CCD相机、显示器和报警装置电连接；

传送整卷电缆的传送带用于携带待检测的整卷电缆穿入所述主机箱的两个通孔；

所述主机箱上固定连接的所述CCD相机的镜头与移动到所述主机箱内的待检测的局部电缆相对设置；

所述CCD相机，用于实时采集要检测的整卷电缆的图像，并实时将当前整卷电缆上的当前移动位置的图像发送给控制主机；

所述控制主机包括预处理模块、采集计算模块和识别定位模块，其中：

所述预处理模块，用于预先采集拍摄的标准电缆的图像，计算所述标准电缆的图像的标准灰度值，并将所述标准灰度值存储至模版数据库；

所述采集计算模块，用于随着当前整卷电缆连续移动，实时接收所述CCD相机实时发送的当前整卷电缆上的当前移动位置的图像，并计算当前整卷电缆上的当前移动位置的图像对应的当前灰度值；

所述识别定位模块，用于将当前灰度值与模版数据库中的所述标准灰度值进行对比，若当前移动位置的当前灰度值小于标准灰度，则判定当前移动位置的电缆存在闪缝，并保存记录当前移动位置。

6.如权利要求5所述的电缆包覆流程中闪缝检测装置，其特征在于，

所述控制主机还包括评级模块，其中：

所述评级模块，用于预设整卷电缆的多种闪缝等级，每一闪缝等级一一对应一个等级阈值，并保存至数据库中；在当前整卷电缆的检测完成后，将记录的闪缝数值与所述数据库中各个闪缝等级对应的等级阈值进行比对，判定当前整卷电缆所处的闪缝等级。

7.如权利要求6所述的电缆包覆流程中闪缝检测装置，其特征在于，

所述控制主机还包括合格判定模块，其中：

所述合格判定模块，用于在当前整卷电缆的检测完成后，若记录的闪缝数值与所述数据库中合格产品对应的等级阈值进行比对，若当前整卷电缆记录的闪缝数值大于或者等于合格产品对应的等级阈值，则判定当前整卷电缆为合格产品；还用于若前整卷电缆记录的闪缝数值小于合格产品对应的等级阈值，则判定当前整卷电缆为不合格产品。

8.如权利要求7所述的电缆包覆流程中闪缝检测装置，其特征在于，

所述控制主机还包括报警触发模块，其中：

所述报警触发模块，用于若判定当前整卷电缆为不合格产品，则发送执行报警装置执行报警操作。