CN105136121B - 确定工装状态的影像检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种确定工装状态的影像检测方法及系统，其中的方法包括：获取工装的当前图像；根据预设的取样密度提取当前图像的像素点，所提取的当前图像的像素点的位置与工装的原始图像的像素点的位置分别对应；将提取的当前图像的每一个像素点分别对应转换为像素数据；根据所提取的当前图像的像素点的位置，将所转换的当前图像的像素数据与工装的原始图像的像素数据进行对比，并根据对比结果确定工装的状态。通过本发明能够实现生产线上的全自动化制造、提高对产品的检测速度和精度，从而在提高生产效率的同时，为企业降低生产成本。

Description

确定工装状态的影像检测方法及系统

技术领域

本发明涉及自动化制造技术领域，更为具体地，涉及一种确定工装状态的影像检测方法及系统。

背景技术

自动化制造能给制造企业带来时间和效率的提升，从而为企业节省大量的人力、物力及财力。然而，如今制造企业并未完全实现自动化制造。

以生产线上的产品检测为例，现有的对产品的检测流程通常为：工人将产品从未检验的流水线上取下，放到测试工装上进行产品测试，获得测试数据后，工人手动点击确认按钮，从而将数据回传到服务器，然后工人再将产品放回已检验的流水线上，同时，服务器在接收到数据后再初始化程序的状态，进而准备下一个产品的测试。

从上述流程可以看出，现有的检测流程处于半人工半自动化的状态，当测试工装对其上的产品进行检测之后，需要人员手动按下确认按钮，以告知服务器，测试工装已经完成了对某个产品的测试。如此，人员的手动操作必然会带来生产效率的降低，进而影响到企业的生产成本。因此，亟需一种自动化的检测方法来告服务器测试工装已经完成了测试，以替代人员手动按下按钮的方式，从而实现制造企业的全自动化生产。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种确定工装状态的影像检测方法及系统，以解决现有的生产线上的不能实现全自动化生产的缺陷。

根据本发明的一个方面，提供一种确定工装状态的影像检测方法，包括：

获取工装的当前图像；

根据预设的取样密度提取当前图像的像素点；其中，所提取的当前图像的像素点的位置与工装的原始图像的像素点的位置分别对应；

将提取的当前图像的每一个像素点分别对应转换为像素数据，所转换的当前图像的像素数据为灰度数据、黑白数据或RGB数据；

根据所提取的当前图像的像素点的位置，将所转换的当前图像的像素数据与工装的原始图像的像素数据进行对比，并根据对比结果确定工装的状态。

其中，在根据对比结果确定工装的状态的过程中，将当前图像的像素数据的总和与工装的原始图像的像素数据的总和的差值与预设阈值进行比较，当差值大于预设阈值时，确定工装上有产品，否则工装上没有产品。

根据本发明的另一个方面，提供一种确定工装状态的影像检测系统，包括：

当前图像获取单元，用于获取工装的当前图像；

像素点提取单元，用于根据预设的取样密度提取当前图像获取单元所获取的工装的当前图像的像素点；其中，所提取的当前图像的像素点的位置与工装的原始图像的像素点的位置分别对应；

像素数据转换单元，用于将像素点提取单元所提取的当前图像的每一个像素点分别对应转换为像素数据，所转换的当前图像的像素数据为灰度数据、黑白数据或RGB数据；

工装状态确定单元，用于根据像素点提取单元所提取的当前图像的像素点的位置，将像素数据转换单元所转换的当前图像的像素数据与工装的原始图像的像素数据进行对比，并根据对比结果确定工装的状态。

利用上述根据本发明的确定工装状态的影像检测方法及系统，本发明通过采用检测工装影像的方式来确定工装的状态不仅能够实现生产线上的全自动化制造，还能够提高对产品的检测速度和精度，从而在提高生产效率的同时，为企业降低生产成本。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的确定工装状态的影像检测方法流程示意图；

图2为根据本发明实施例的确定工装状态的影像检测系统逻辑结构示意图。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

针对前述现有的生产线上不能实现全自动化生产的缺陷，本发明通过根据预设的取样密度、阈值等参数对工装的原始图像和拍摄的工装的当前图像进行对比，并根据对比结果确定工装的状态，从而使得测试设备根据工装的状态确定下一步的操作。通过本发明不仅能够实现生产线上的全自动化制造，还能够提高对产品的检测速度和精度。

为了说明本发明提供的确定工装状态的影像检测方法，图1示出了根据本发明实施例的确定工装状态的影像检测方法流程。

需要说明的是，本发明提供的确定工装状态的影像检测方法包括：根据预设的取样密度预先提取工装的原始图像的像素点，并预先将所提取的工装的原始图像的每一个像素点对应转换为像素数据，所转换的工装的原始图像的像素数据为灰度数据、黑白数据或RGB数据；将摄像头放在工装上的放置产品的位置的上方；以及如图1所示的以下步骤：

S110：利用放置的摄像头对工装进行实时拍摄，并从所拍摄的工装影像中获取工装的当前图像。

S120：根据预设的取样密度提取工装的当前图像的像素点；其中，所提取的工装的当前图像的像素点的位置与预先提取的工装的原始图像的像素点的位置分别一一对应。

需要说明的是，上述工装的当前图像是指所拍摄的工装影像的每一帧的图像，根据预设的取样密度提取的也是工装影像的每一帧的图像的像素点。工装的原始图像指的是工装上没有产品时的图像。在本发明中，预先将工装的原始图像的像素点提取并转换为像素数据能够在后续的对比过程中，将运算的速度提高，从而为后续的流程节省时间，进而间接提高生产效率。

S130：将提取的工装的当前图像的每一个像素点分别对应转换为像素数据，所转换的工装的当前图像的像素数据为灰度数据、黑白数据或RGB数据。

S140：根据所提取的工装的当前图像的像素点的位置，将所转换的工装的当前图像的像素数据与预先转换的工装的原始图像的像素数据进行对比，并根据对比结果确定工装的状态。

工装的状态为两种，一种是工装上有产品，另一种是工装上没有产品。根据对比结果确定工装的状态即确定工装上是否有产品。其中，在根据对比结果确定工装的状态的过程中，将工装的当前图像的像素数据的总和与预先转换的工装的原始图像的像素数据的总和进行比较，当工装的当前图像的像素数据的总和大于预先转换的工装的原始图像的像素数据的总和时，确定工装上有产品，否则工装上没产品。

需要说明的是，由于拍摄的图像中不可避免的会存在各种噪声，例如，有电子元器件，如电阻引起的热噪声；真空器件引起的散粒噪声和闪烁噪声；面结型晶体管产生的颗粒噪声；声效应管的沟道热噪声；光电管的光量子噪声和电子起伏噪声；摄像管引起的各种噪声等。这些噪声往往能够对结果的判定带来影响。

因此，为了减少噪声对结果产生的影响，通过设置一个阈值来对工装的状态进行判断。具体地，在根据对比结果确定工装的状态的过程中，将工装的当前图像的像素数据的总和与预先转换的工装的原始图像的像素数据的总和的差值与预设阈值进行比较，当差值大于预设阈值时，确定工装上有产品，否则工装上没有产品。

进一步地，为了能够适应工厂的生产环境，将工装的当前图像或者原始图像的像素数据转换为灰度数据、黑白数据或RGB数据能够根据具体的环境进行切换。需要说明的是，RGB是一种颜色标准，是通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的，RGB即是代表红、绿、蓝三通道的颜色，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是目前运用最广的颜色系统之一。

具体地，在将所转换的工装的当前图像的像素数据与预先转换的工装的原始图像的像素数据进行对比的过程中，当所转换的工装的当前图像的像素数据和预先转换的工装的原始图像的像素数据为灰度数据或黑白数据时，将当前图像的灰度数据或黑白数据的总和与工装的原始图像的灰度数据或黑白数据的总和的差值与预设阈值进行对比，当差值大于预设阈值时，工装上有产品，否则工装上没有产品。

当所转换的工装的当前图像的像素数据和预先换的工装的原始图像的像素数据为RGB数据时，将工装的当前图像的R数据、G数据和B数据的总和分别与工装对应的原始图像的R数据、G数据和B数据的总和的差值与预设阈值进行对比，当差值大于预设阈值时，工装上有产品，否则工装上没有产品。

此外，当确定工装上有产品时，测试设备自动开始对工装上的产品进行测试；当确定工装上没有产品时，测试设备将当前的测试数据上传至服务器。

通过上述可以看出，测试设备可根据工装的状态自动执行相应的操作，从而不需要人工的参与即可实现对产品测试的自动化操作。

与上述方法相对应，本发明提供一种确定工装状态的影像检测系统，图2示出了根据本发明实施例的确定工装状态的影像检测系统逻辑结构。

其中，本发明提供的确定工装状态的影像检测系统包括原始图像的像素数据获取单元，用于根据预设的取样密度预先提取工装的原始图像的像素点，并预先将所提取的工装的原始图像的每一个像素点对应转换为像素数据，所转换的工装的原始图像的像素数据为灰度数据、黑白数据或RGB数据；以及如图2所示的是个发明提供的确定工装状态的影像检测系统200包括：当前图像获取单元210、像素点提取单元220、像素数据转换单元230、工装状态确定单元240。

其中，当前图像获取单元210用于对工装进行实时拍摄，从所拍摄的工装影像中获取工装的当前图像。需要说明的是，上述原始图像的像素数据获取单元所获取的原始图像的像素数据在当前图像获取单元210获取工装的当前图像之前完成。

像素点提取单元220用于根据预设的取样密度提取当前图像获取单元210所获取的工装的当前图像的像素点；其中，所提取的当前图像的像素点的位置与预先提取的工装的原始图像的像素点的位置分别对应。

像素数据转换单元230用于将像素点提取单元220所提取的当前图像的每一个像素点分别对应转换为像素数据，所转换的当前图像的像素数据为灰度数据、黑白数据或RGB数据。

工装状态确定单元240用于根据像素点提取单元220所提取的当前图像的像素点的位置，将像素数据转换单元230所转换的当前图像的像素数据与预先转换的工装的原始图像的像素数据进行对比，并根据对比结果确定工装的状态。

进一步地，工装状态确定单元240还包括比较单元241，比较单元241用于将当前图像的像素数据的总和与预先转换的工装的原始图像的像素数据的总和的差值与预设阈值进行比较；或者，将当前图像的像素数据的总和与预先转换的工装的原始图像的像素数据的总和进行比较；其中，当比较单元所比较出的差值大于预设阈值，或者当前图像的像素数据的总和大于预先转换的工装的原始图像的像素数据的总和时，确定工装上有产品，否则工装上没产品。

此外，当确定工装上有产品时，测试设备自动开始对工装上的产品进行测试；当确定工装上没有产品时，测试设备将当前的测试数据上传至服务器。

下面以一个示例对本发明提供的确定工装状态的影像检测方法及系统以及有益效果进行说明。

其中，具体的流程为：工人将产品从未检验的流水线上放到测试工装上，利用本发明提供的确定工装状态的影像检测方法及系统对测试工装上有无产品进行检测，当检测到测试工装上有产品时，测试设备自动对测试工装上的产品进行测试，获得测试数据后，工人将产品放到已检验的流水线上让产品流走，此时检测到测试工装上已没有产品，那么测试设备自动将当前的测试数据回传到服务器，以告知服务器已经完成本次测试，让服务器重新初始化设备的状态(此处的设备是指为完成一个产品测试所需要的所有设备)，以准备下一个产品测试。

在应用本发明提供的确定工装状态的影像检测方法与系统后，每个产品的平均测试时间由原来的6.7秒缩短到5.2秒，以5000个产品来计算，那么每个工人每天大约能缩短工时两小时。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明的确定工装状态的影像检测方法与系统。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的确定工装状态的影像检测方法与系统，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (7)

1.一种确定工装状态的影像检测方法，包括：

根据预设的取样密度预先提取所述工装的原始图像的像素点，并预先将所述工装的原始图像的每一个像素点对应转换为像素数据，所转换的工装的原始图像的像素数据为灰度数据、黑白数据或RGB数据，所述工装的原始图像为工装上没有产品时的图像；

利用放置的摄像头对工装进行实时拍摄，并从所拍摄的工装影像中获取工装的当前图像；

根据预设的取样密度提取所述当前图像的像素点；其中，所提取的所述当前图像的像素点的位置与所述工装的原始图像的像素点的位置分别对应，所述的预设的取样密度是指提取工装影像的每一帧的图像的像素点；

将提取的所述当前图像的每一个像素点分别对应转换为像素数据，所转换的所述当前图像的像素数据为灰度数据、黑白数据或RGB数据；

根据所提取的所述当前图像的像素点的位置，将所转换的所述当前图像的像素数据与所述工装的原始图像的像素数据进行对比，并根据对比结果确定所述工装的状态，所述工装的状态是指工装上有无产品。

2.如权利要求1所述的确定工装状态的影像检测方法，其中，在根据对比结果确定工装的状态的过程中，

将所述当前图像的像素数据的总和与所述工装的原始图像的像素数据的总和的差值与预设阈值进行比较，当所述差值大于预设阈值时，确定所述工装上有产品，否则所述工装上没有产品。

3.如权利要求1所述的确定工装状态的影像检测方法，其中，在根据对比结果确定工装的状态的过程中，将所述当前图像的像素数据的总和与所述工装的原始图像的像素数据的总和进行比较，当所述当前图像的像素数据的总和大于所述工装的原始图像的像素数据的总和时，确定所述工装上有产品，否则所述工装上没产品。

4.如权利要求2或3所述的确定工装状态的影像检测方法，其中，当确定所述工装上有产品时，测试设备开始对工装上的产品进行测试；

当确定工装上没产品时，所述测试设备将当前的测试数据上传至服务器。

5.如权利要求1所述的确定工装状态的影像检测方法，其中，在将所转换的所述当前图像的像素数据与所述工装的原始图像的像素数据进行对比的过程中，

当所转换的所述当前图像的像素数据和所述工装的原始图像的像素数据为灰度数据或黑白数据时，将所述当前图像的灰度数据或黑白数据的总和与所述工装的原始图像的灰度数据或黑白数据的总和的差值与预设阈值进行对比；

当所转换的所述当前图像的像素数据和所述工装的原始图像的像素数据为RGB数据时，将所述当前图像的R数据、G数据和B数据的总和分别与所述工装对应的原始图像的R数据、G数据和B数据的总和的差值与预设阈值进行对比。

6.一种确定工装状态的影像检测系统，包括：

原始图像的像素数据获取单元，用于在当前图像获取单元获取工装的当前图像之前，根据预设的取样密度预先提取工装的原始图像的像素点，并预先将所提取的工装的原始图像的每一个像素点对应转换为像素数据，所转换的工装的原始图像的像素数据为灰度数据、黑白数据或RGB数据，所述工装的原始图像为工装上没有产品时的图像；

当前图像获取单元，用于利用放置的摄像头对工装进行实时拍摄，并从所拍摄的工装影像中获取工装的当前图像；

像素点提取单元，用于根据预设的取样密度提取所述当前图像获取单元所获取的工装的当前图像的像素点；其中，所提取的当前图像的像素点的位置与所述工装的原始图像的像素点的位置分别对应，所述的预设的取样密度是指提取工装影像的每一帧的图像的像素点；

像素数据转换单元，用于将所述像素点提取单元所提取的当前图像的每一个像素点分别对应转换为像素数据，所转换的当前图像的像素数据为灰度数据、黑白数据或RGB数据；

工装状态确定单元，用于根据所述像素点提取单元所提取的当前图像的像素点的位置，将所述像素数据转换单元所转换的当前图像的像素数据与所述工装的原始图像的像素数据进行对比，并根据对比结果确定所述工装的状态，所述工装的状态是指工装上有无产品。

7.如权利要求6所述的确定工装状态的影像检测系统，其中，所述工装状态确定单元进一步包括：

比较单元，用于将所述当前图像的像素数据的总和与所述工装的原始图像的像素数据的总和的差值与预设阈值进行比较；或者，

将所述当前图像的像素数据的总和与所述工装的原始图像的像素数据的总和进行比较；其中，

当所述比较单元所比较出的差值大于预设阈值，或者所述当前图像的像素数据的总和大于所述工装的原始图像的像素数据的总和时，确定所述工装上有产品，否则所述工装上没有产品。