CN105651861B - 一种基于传感器融合的cpu散热器检测系统 - Google Patents

一种基于传感器融合的cpu散热器检测系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于传感器融合的CPU散热器检测系统，所述CPU散热器包括铝合金散热片和铜柱，所述铝合金散热片的中间开有孔，所述铜柱放置在铝合金散热片的孔中，铜柱的外表面与孔紧密接触，所述CPU散热器检测系统包括：图像传感器、超声波传感器、超声波预处理电路、AD转换模块、上位机模块和存储模块；所述超声波传感器、超声波预处理电路、AD转换模块和上位机模块依次相连，图像传感器与上位机模块相连，存储模块与上位机模块相连；所述上位机模块包括：中央处理单元、图像处理单元和超声波处理单元，所述图像处理单元和超声波处理单元都和中央处理单元连接。本发明具有提高了检测效率和准确率和实用性强等优点。

Description

一种基于传感器融合的CPU散热器检测系统
技术领域
本发明涉及CPU散热器检测领域，尤其涉及一种基于传感器融合的CPU散热器检测系统。
背景技术
CPU散热器是计算机CPU的必备散热部件，以维持热源的正常工作。CPU散热器质量的好坏直接关系到系统的性能稳定，所以CPU散热器是否达到工艺和性能要求对计算机CPU的稳定性具有重要的意义。然而，目前在CPU散热器的检测方面普遍采用的是人工进行检测的方式，该种方法对工人的技能要求高，工作单调重复，工人长时间工作易疲劳，劳动强度大，持续专注性差，容易因此产生误操作，检测效率和准确率都较低，并且还不能检测到铝合金散热片和铜柱接触的紧密程度，这对CPU散热器合格率检测的精度有较大的影响。另外，人工检测还需要额外的工位，增加了工厂的管理成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于传感器融合的CPU散热器检测系统，以解决现有的人工检测CPU散热器存在的检测准确率和效率低、检测成本高的问题。
为达到上述目的，本发明采用下述的技术方案实现：一种基于传感器融合的CPU散热器检测系统，包括图像传感器、超声波传感器、超声波预处理电路、AD转换模块、上位机模块和存储模块，图像传感器与上位机模块相连，存储模块与上位机模块相连。上位机模块进一步包括中央处理单元、图像处理单元和超声波处理单元，所述图像处理单元和超声波处理单元都和中央处理单元连接。图像传感器用于拍摄散热器的外观图像，上位机模块采集CPU散热器的外观图像，图像处理单元处理上位机模块采集到的CPU散热器的外观图像，中央处理单元判断CPU散热器的外观图像与存储模块中的CPU散热器外观图像的模板图像的相似度是否达到设定的值，如果是达到设定的值，则表示CPU散热器外观图像是合格的，否则，则表示CPU散热器外观图像是不合格的，上位机模块记录经过检测的CPU散热器外观图像的合格信息，并将CPU散热器外观图像的合格信息存储在存储模块中。超声波传感器发射超声波来探测铝合金散热片与铜柱接触的紧密程度，超声波信号遇到铝合金散热片与铜柱的接触面后形成反射超声波信号，超声波预处理电路对接收到的反射超声波信号进行处理，并将预处理后的反射超声波信号发送至AD转换模块，把反射超声波信号转化为数字信号后再经AD转换模块发送至上位机模块，超声波处理单元分析接收到的数字信号，从而获得铝合金散热片与铜柱接触的紧密程度。所述存储模块用于存储CPU散热器外观图像的模板图像，并且存储CPU散热器的外观图像和反射超声波信号。
作为优选，所述图像传感器的数量至少为四个，所述图像传感器采用黑白CCD传感器，所述图像传感器用于拍摄CPU散热器的主视图、后视图、左视图、右视图、仰视图和俯视图。
作为优选，所述超声波传感器包括直探头超声波传感器和斜探头超声波传感器。
作为优选，所述超声波预处理电路包括：依次连接的宽频放大电路、检波电路和送取样电路，所述宽频放大电路对接收到的反射超声波信号进行放大处理，所述检波电路对放大后的反射超声波信号进行检测，当检测到超声波传感器发出的超声波信号与接收到的反射超声波信号存在差异时，所述反射超声波信号中与超声波信号存在差异的部分称为缺陷波，所述送取样电路截取反射超声波信号中的缺陷波并输出缺陷波到超声波处理单元。
作为优选，所述AD转换模块采用ADC0809转换器，所述ADC0809转换器具有0.1mm的探测精度。
作为优选，所述图像处理单元包括：依次连接的图像滤波与增强处理器、图像分割器和边缘检测器，所述图像滤波与增强处理器采用二维中值滤波的方法来平滑噪声。
作为优选，所述存储模块以excel表格的形式存储CPU散热器外观图像的合格信息。
本发明相对于现有技术具有如下的优点与有益效果：
1、本发明的多传感器融合的CPU散热器检测系统结合了图像检测的方法和超声波检测的方法分别对CPU散热器外部和内部进行检测，检测速度快，成本低，准确率高，实现了智能判断CPU散热器的缺陷并统计合格率情况。本发明通过图像传感器采集散热器的外部信息获取CPU散热器外部的缺陷情况，并结合超声波传感器检测到的CPU散热器内部的缺陷情况，并实时将检测信息和统计结果存储在存储模块中，极大提高了检测的准确度和效率，节省了大量的人力物力成本。
2、本发明的CPU散热器检测系统中的上位机模块对采集到的CPU散热器的外观图像和超声波信号进行处理分析，并将处理后的图像与存储模块中CPU散热器外观图像的模板图像作对比，来分析CPU散热器的缺陷情况，判断其是否合格。本发明能够通过多个图像传感器和超声波传感器对CPU散热器外部和内部都进行检测，既解决了人工检测成本高、误差大的问题，又解决了人工不容易检测CPU散热器内部的问题，提高了检测效率和准确率，具有很强的实用性。
附图说明
图1为本发明的结构原理框图。
图2为本发明的超声波检测电路结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
实施例
如图1所示，一种基于传感器融合的CPU散热器检测系统，包括：图像传感器、超声波传感器、超声波预处理电路、AD转换模块、上位机模块和存储模块，图像传感器与上位机模块相连，存储模块与上位机模块相连。上位机模块包括：中央处理单元、图像处理单元和超声波处理单元，所述图像处理单元和超声波处理单元都和中央处理单元连接；所述图像传感器采用的是黑白CCD传感器，用于拍摄CPU散热器的主视图、后视图、左视图、右视图、仰视图和俯视图，然后将CPU散热器外观图像发送至上位机模块，上位机模块的图像处理单元对采集到的CPU散热器外观图像进行滤波与增强处理、图像分割、边缘检测等一系列处理，其中，采用二维中值滤波的方法来平滑噪声，然后将处理后的CPU散热器外观图像与CPU散热器外观图像的模板图像作匹配，判断CPU散热器的外观图像与存储模块中的CPU散热器外观图像的模板图像的相似度是否达到设定的值，如果是达到设定的值，则表示CPU散热器外观图像是合格的，否则，则表示CPU散热器外观图像是不合格的，存储模块以excel表格的形式存储CPU散热器外观图像的合格信息，然后与超声波检测到的CPU散热器内部缺陷情况综合，统计CPU散热器的合格率。
如图2所示，一种基于传感器融合的CPU散热器检测系统的超声波检测电路结构，具体工作流程如下：首先由上位机发送一同步信号2触发斜探头，当底波信号返回时，经衰减、放大、检波取样后发送到AD转换模块，其中AD转换模块采用ADC0809转换器，AD转换模块将转换得到的数字信号发送至上位机模块作底波修正用，间隔一小段时间后，再次发送一个同步信号2触发斜探头，当缺陷信号返回时经衰减、放大、检波电路、送取样电路，由取样电路输出缺陷波经AD转换模块送至上位机端(如此反复循环)，然后再由上位机模块的超声波处理单元统一进行数据处理。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于传感器融合的CPU散热器检测系统，所述CPU散热器包括铝合金散热片和铜柱，所述铝合金散热片的中间开有孔，所述铜柱放置在铝合金散热片的孔中，所述铜柱的外表面与孔紧密接触，所述CPU散热器检测系统包括：图像传感器、超声波传感器、超声波预处理电路、AD转换模块、上位机模块和存储模块；所述超声波传感器、超声波预处理电路、AD转换模块和上位机模块依次相连；所述图像传感器与上位机模块相连；所述存储模块与上位机模块相连；所述上位机模块包括：中央处理单元、图像处理单元和超声波处理单元，所述图像处理单元和超声波处理单元都和中央处理单元连接；其特征在于，所述图像传感器用于拍摄CPU散热器的外观图像，所述上位机模块采集图像传感器拍摄到的CPU散热器的外观图像，所述图像处理单元处理上位机模块采集到的CPU散热器的外观图像，所述中央处理单元判断CPU散热器的外观图像与存储模块中的CPU散热器外观图像的模板图像的相似度是否达到设定的值，如果是达到设定的值，则表示CPU散热器的外观图像是合格的，否则，则表示CPU散热器的外观图像是不合格的，上位机模块记录CPU散热器外观图像的合格信息，并将CPU散热器外观图像的合格信息存储到存储模块中；所述超声波传感器用于探测铝合金散热片与铜柱接触的紧密程度，所述超声波传感器发出超声波信号，当超声波信号遇到铝合金散热片与铜柱的接触面时发生反射形成反射超声波信号，所述超声波传感器接收反射超声波信号，所述超声波预处理电路对接收到的反射超声波信号进行预处理，并将预处理后的反射超声波信号发送至AD转换模块；所述AD转换模块把反射超声波信号转化为数字信号，并把数字信号发送至超声波处理单元；所述超声波处理单元分析接收到的数字信号，从而获得铝合金散热片与铜柱接触的紧密程度；所述存储模块用于存储CPU散热器外观图像的模板图像，并且存储CPU散热器的外观图像和反射超声波信号。
2.根据权利要求1所述的基于传感器融合的CPU散热器检测系统，其特征在于，所述图像传感器的数量至少为四个，所述图像传感器采用黑白CCD传感器，所述图像传感器用于拍摄CPU散热器的主视图、后视图、左视图、右视图、仰视图和俯视图。
3.根据权利要求1所述的基于传感器融合的CPU散热器检测系统，其特征在于，所述超声波传感器包括直探头超声波传感器和斜探头超声波传感器。
4.根据权利要求1所述的基于传感器融合的CPU散热器检测系统，其特征在于，所述超声波预处理电路包括：依次连接的宽频放大电路、检波电路和送取样电路，所述宽频放大电路对接收到的反射超声波信号进行放大处理，所述检波电路对放大后的反射超声波信号进行检测，当检测到超声波传感器发出的超声波信号与接收到的反射超声波信号存在差异时，所述送取样电路截取反射超声波信号中的缺陷波并输出缺陷波到超声波处理单元，所述反射超声波信号中与超声波信号相比较存在差异的那部分波称为缺陷波。
5.根据权利要求1所述的基于传感器融合的CPU散热器检测系统，其特征在于，所述AD转换模块采用ADC0809转换器，所述ADC0809转换器具有0.1mm的探测精度。
6.根据权利要求1所述的基于传感器融合的CPU散热器检测系统，其特征在于，所述图像处理单元包括：依次连接的图像滤波与增强处理器、图像分割器和边缘检测器。
7.根据权利要求6所述的基于传感器融合的CPU散热器检测系统，其特征在于，所述图像滤波与增强处理器采用二维中值滤波的方法来平滑噪声。
8.根据权利要求1所述的基于传感器融合的CPU散热器检测系统，其特征在于，所述存储模块以excel表格的形式存储CPU散热器外观图像的合格信息。
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