CN106363539B - 一种基于图像识别的自动化喷砂处理系统及方法 - Google Patents

一种基于图像识别的自动化喷砂处理系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于图像识别的自动化喷砂处理系统，涉及喷砂领域，包括：主控制器、CCD传感器、用于承载工件的传动带、设置于喷砂区上方且配备有滑动支架的直线滑台、固定于滑动支架上的喷砂枪；所述喷砂枪的进砂口连接电磁阀，喷枪的进气口连接电动调压阀；同时，本发明还公开了一种基于图像识别的自动化喷砂处理方法，通过采集工件表面图像，将工件划分为多个区域，分别获取各个区域表面膜层状况，设定不同的喷砂力度进行喷砂加工；本发明实现喷砂加工自动化，避免喷砂工艺对人体造成伤害；本发明对各个区域采用不同力度进行喷砂加工，避免工件过喷砂或欠喷砂，同时也降低喷砂加工的能耗；本发明还设置流量计，进一步提高工件喷砂加工的精度。

Description

一种基于图像识别的自动化喷砂处理系统及方法
技术领域
本发明涉及自动化喷砂领域，特别是涉及一种基于图像识别的自动化喷砂处理方法。
背景技术
众所皆知，喷砂加工的原理乃利用加速的磨料颗粒撞击被加工物的表面，例如金刚砂、玻璃砂、树脂砂等砂材，使对被加工物达到除锈、去液胶毛边、去氧化层、清碳层，甚至于玻璃雾化的表面处理作业。喷砂机是一种以压缩空气高速带动研磨材料，喷击金属及非金属表面，去除不需要的表面膜层，如去除真空镀膜挡板上附着的膜层。
现有喷砂加工设备一般为手动加工，操作复杂，喷砂产生的粉尘容易损伤身体。现有自动喷砂设备是在将喷砂工件送入喷砂区，以同一喷砂力度进行喷砂，其不足之处在于，由于工件表面膜层不均匀，容易造成工件过喷砂或欠喷砂，损伤工件并且不利于节能。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于图像识别的自动化喷砂处理系统，旨在实现喷砂自动化并且针对工件表面膜层的不同，设定不同的喷砂强度，有效提高工件使用寿命；本发明通过采集工件表面图像信息并分区域处理，得到不同区域的喷砂力度并进行喷砂。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于图像识别的自动化喷砂处理系统，
包括：
主控制器；
用于拍摄工件表面图像的CCD传感器，所述CCD传感器的输出端连接主控制器的第一输入端；
用于承载工件的传动带，所述传动带的控制端连接所述主控制器的第二输出端；
设置于喷砂区的直线滑台，所述直线滑台轴向与所述传动带行进方向垂直，所述直线滑台的控制端连接所述主控制器的第三输出端；
喷砂枪，用于对所述工件进行喷砂；所述喷砂枪固定于所述直线滑台上；所述喷砂枪的进砂口连接电磁阀，所述电磁阀的控制输入端与所述主控制器的第四输出端电连接；所述喷砂枪的进气口连接电动调压阀，所述电动调压阀的输入端与所述主控制器的第五输出端电连接；
设置于所述喷砂枪出口的流量计，所述流量计的输出端连接所述主控制器的第六输入端；
其中，所述CCD传感器采集所述工件的图像信息并发送给所述主控制器，所述主控制器对图像信息进行处理，确定工件喷砂作业参数，并控制电磁阀开启进砂口、控制电动调压阀开启进气口，所述喷砂枪对所述工件喷砂处理；在喷砂作业中，实时采集所述流量计的喷砂颗粒流量值，并发送给所述主控制器，所述主控制器根据所述工件喷砂参数控制电动调压阀并调整压缩空气压强，修正喷砂颗粒流量值。
在该技术方案中，主控制器接收CCD传感器采集图像，并控制电磁阀、喷砂枪、传动带、电动调压阀完成基于图像识别的自动化喷砂处理；该喷砂处理系统有效避免工件过喷砂或欠喷砂，避免工件不必要的磨损，提高工件寿命；同时，对不同表面膜层的工件采用不同的喷砂力度，避免过喷砂可以有效节约能源，达到喷砂效率和喷砂质量的统一。
进一步而言，所述主控制器包括：
工件轮廓构建模块，用于将提取所述CCD传感器采集的图像，并经二值化处理获得工件轮廓；所述工件轮廓构建模块的第一输入端连接所述CCD传感器的输出端；
工件图像分区模块，用于接收所述CCD传感器采集的图像及所述工件轮廓，将所述工件划分为若干区域；
色彩偏移度计算模块，用于计算各个区域色彩偏移度；
喷砂枪移动速度设定模块，用于根据所述色彩偏移度设定喷砂枪移动速度；
喷砂强度设定模块，用于根据所述色彩偏移度设定喷砂强度；
喷砂枪移动驱动模块，用于根据所述喷砂枪移动速度驱动喷砂枪移动；所述喷砂枪移动驱动模块的第三输出端连接所述直线滑台的控制端；
喷砂枪喷砂驱动模块，用于根据所述喷砂强度进行喷砂；所述喷砂枪喷砂驱动模块的第四输出端连接所述电磁阀输入端，所述喷砂枪驱动模块的第五输出端连接所述电动调压阀的输入端。
在该技术方案中，主控制器对工件图像分区处理，提取各个区域色彩偏移度，分别计算各个分区喷砂作业参数，设定喷砂枪移动速度或喷砂作业颗粒流量强度，有助于工件喷砂的均匀度以及提高加工精度。
进一步而言，所述色彩偏移度计算模块还用于提取第i区域内第j个像素的Rij值、Gij值、Bij值，计算所述色彩偏移度其中所述R0为标准工件图像的红色分量，所述G0为标准工件图像的绿色分量，所述B0为标准工件图像的蓝色分量。
在该技术方案中，各个区域的色彩偏移度通过图像RGB值计算获得，喷砂工件的图像与标准工件差异越大则代表色彩偏移越大，即喷砂强度也越高；该技术方案的有益效果在于提高工件喷砂均匀度以及提高加工精度。
进一步而言，所述喷砂枪移动速度设定模块还用于提取所述第i区域的色彩偏移度Si，并计算喷砂枪移动速度V(设定值)，所述所述V0为标准工件图像进行喷砂时，喷砂枪移动的速度。
在该技术方案中，通过改变喷砂枪的移动速度，来调整喷砂作业强度；喷砂枪移动速度越快，则喷砂作业强度则越低，反之，喷砂作业强度越高。该技术方案的有益效果在于，通过分布调控各个区域喷砂枪的移动速度来控制各个区域的喷砂作业强度，有效提高各个区域喷砂均匀性和喷砂精度。
进一步而言，所述喷砂强度设定模块，还用于提取所述第i区域的色彩偏移度Si，并计算喷砂流量设定值Jsd，所述所述J0为标准工件图像进行喷砂时，喷砂颗粒流量值。
在该技术方案中，通过改变喷砂枪出口处的喷砂颗粒流量，来调整喷砂作业强度；喷砂颗粒流量越大，则喷砂作业强度则越高，反之，喷砂作业强度越低。该技术方案的有益效果在于，通过分布调控各个区域喷砂枪的喷砂颗粒流量来控制各个区域的喷砂作业强度，有效提高各个区域喷砂均匀性和喷砂精度。
进一步而言，所述主控制器还设置有传动带行进驱动模块，所述传动带行进驱动模块的第二输出端连接所述传动带的控制端；所述主控制器间隔发送进行信号，并控制传动带间隔行进；在执行每一行的喷砂行为中，各个区域的喷砂枪移动速度为在该区域的喷砂枪移动速度设定值，流量计实时采集喷砂颗粒流量值，将所述喷砂颗粒流量值发送给所述主控制器，并与所述喷砂流量设定值比较，所述主控制器控制所述电动调压阀调节使得所述喷砂颗粒流量值与所述喷砂流量设定值相等。
在该技术方案中，喷砂枪受滑轨直线滑台的滑动支架做线性运动，并完成该行的喷砂加工，主控制器控制传动带行进至下一行，此时，喷砂枪又对该行进行喷砂加工；采用该技术方案，设备结构简单，制造成本相对低廉；此外，调节电动调压阀可以控制喷砂枪进气口压缩空气压强值，并进一步控制喷砂颗粒流量，达到控制各个区域喷砂作业的不同喷砂力度的目的。此外，在该技术方案中，根据主控制器提供的数值控制喷砂枪在各个区域的运行速度，根据主控制器提供的喷砂流量设定值控制电动调压阀调节喷砂颗粒流量，有益效果在于有效提高各个区域喷砂均匀性和喷砂精度。
进一步而言，所述喷砂枪的口径为正方形。
由于圆形口径的喷砂枪口在一行喷砂作业中，靠近行中间区域喷砂强度大，靠近边缘喷砂强度小，喷砂不均匀，喷砂精度低。而在该技术方案中，采用正方形口径，在一行喷砂作业中喷砂强度均匀，有效提高喷砂均匀度以及喷砂精度。
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明还提供一种基于图像识别的自动化喷砂处理方法，包括如下步骤：
S1：提取工件表面的图像，并经二值化处理获得工件轮廓，将所述工件划分为若干区域；
S2：计算各个区域色彩偏移度，设定喷砂枪移动速度或设定喷砂强度；
S3、将喷砂枪复位至原点，将所述工件移动至喷砂区；
S4、打开所述喷砂枪的进砂口的电磁阀，并调节所述喷砂枪的进气口的电动调压阀，移动所述喷砂枪，对当前喷砂枪所对应的一行进行喷砂；
所述喷砂枪移动速度为移动速度设定值；主控制器通过所述电动调压阀控制喷砂颗粒流量值；
S5、判断所述工件喷砂是否完成，若完成执行步骤S6，若所述工件喷砂未完成，传动带带动所述工件移动至下一行，执行步骤S4；
S6、将所述工件移出喷砂区，完成所述工件喷砂。
在该技术方案中，主控制器接收CCD传感器采集图像，确定喷砂力度等级即喷砂加工参数，并控制电磁阀、喷砂枪、传动带、电动调压阀完成基于图像识别的自动化喷砂处理；该喷砂处理方法有效避免工件过喷砂或欠喷砂，避免工件不必要的磨损，提高工件寿命。此外，工件采用逐行喷砂，由该方案生产的设备结构简单，成本低廉。
进一步而言，所述步骤S2包括：
S21：提取第i区域内第j个像素的Rij值、Gij值、Bij值；
S22：计算所述色彩偏移度Si，所述
S23：获取喷砂枪移动速度V或计算喷砂流量设定值Jsd；所述所述其中，
所述R0为标准工件图像的红色分量，所述G0为标准工件图像的绿色分量，所述B0为标准工件图像的蓝色分量；
所述V0为标准工件图像进行喷砂时，喷砂枪移动的速度；
所述J0为标准工件图像进行喷砂时，喷砂颗粒流量值。
在该技术方案中，通过图像RGB值计算获得各个区域的色彩偏移度，并设定喷砂枪移动速度或喷砂颗粒流量值，实现各个区域喷砂的均匀性。
进一步而言，在所述步骤S4中还包括：
流量计采集喷砂颗粒流量值，并与所述喷砂流量设定值比较，调节所述电动调压阀至所述喷砂颗粒流量值与所述喷砂流量设定值相等。
在该技术方案中，通过调节电动调压阀改变喷砂枪进气口压缩空气压强值，并进一步控制喷砂颗粒流量，达到控制喷砂作业各个区域的不同喷砂力度的目的。有益效果在于有效提高各个区域喷砂均匀性和喷砂精度。
本发明通过采集工件表面图像，将工件划分为多个区域，分别获取各个区域表面膜层状况，设定不同的喷砂力度进行喷砂加工；本发明实现喷砂加工自动化，避免喷砂工艺对人体造成伤害；本发明对各个区域采用不同力度进行喷砂加工，避免工件过喷砂或欠喷砂，同时也降低喷砂加工的能耗；本发明还设置流量计，进一步提高工件喷砂加工的精度；此外，本发明结构简单，易于生产。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式的自动化喷砂处理系统的结构示意图；
图2是本发明一具体实施方式的自动化喷砂处理系统的电路框图；
图3是本发明一具体实施方式的自动化喷砂处理系统喷砂枪控制示意图；
图4是本发明一实施方式提供的自动化喷砂处理方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1至图3所示，在本发明第一实施例中，提供一种基于图像识别的自动化喷砂处理系统，包括：
主控制器10；
用于拍摄工件2表面图像的CCD传感器1，设置于第一腔体3，所述CCD传感器1的输出端连接主控制器10的第一输入端；
用于承载工件2的传动带5，第一腔体3、第二腔体4均包含有传动带5所述传动带5的控制端连接所述主控制器10的第二输出端；
设置于喷砂区的直线滑台6，所述直线滑台6轴向与所述传动带5行进方向垂直，所述直线滑台6的控制端连接所述主控制器10的第三输出端；
喷砂枪8，用于对所述工件2进行喷砂；所述喷砂枪8固定于所述直线滑台6上，所述喷砂枪8可在直线滑台6上自由滑动；所述喷砂枪8的进砂口9连接电磁阀12，所述电磁阀12的控制输入端与所述主控制器10的第四输出端电连接；所述喷砂枪8的进气口7连接电动调压阀11，所述电动调压阀11的输入端与所述主控制器10的第五输出端电连接；电磁阀12还连接喷砂料仓13，电动调压阀11还连接压缩空气源14。
设置于所述喷砂枪8出口的流量计15，所述流量计15的输出端连接所述主控制器10的第六输入端；
其中，所述CCD传感器1采集所述工件2的图像信息并发送给所述主控制器10，所述主控制器10对图像信息进行处理，确定工件2喷砂作业参数，并控制电磁阀12开启进砂口9、控制电动调压阀11开启进气口7，所述喷砂枪8对所述工件2喷砂处理；在喷砂作业中，实时采集所述流量计15的喷砂颗粒流量值，并发送给所述主控制器10，所述主控制器10根据所述工件2喷砂参数控制电动调压阀11并调整压缩空气压强，修正喷砂颗粒流量值。
值得一提的是，喷砂作业粉尘较多，CCD传感器1采集图像要避免粉尘干扰，故而将CCD传感器1和喷砂作业分别设置于两个腔体中进行，可有效避免粉尘对图像采集的干扰。
在本实施例中，所述主控制器10包括：
工件轮廓构建模块16，用于将提取所述CCD传感器1采集的图像，并经二值化处理获得工件轮廓；所述工件轮廓构建模块16的第一输入端连接所述CCD传感器1的输出端；
工件图像分区模块17，用于接收所述CCD传感器1采集的图像及所述工件轮廓，将所述工件2划分为若干区域；
色彩偏移度计算模块18，用于计算各个区域色彩偏移度；
喷砂枪移动速度设定模块19，用于根据所述色彩偏移度设定喷砂枪8移动速度；
喷砂强度设定模块21，用于根据所述色彩偏移度设定喷砂强度；
喷砂枪移动驱动模块20，用于根据所述喷砂枪移动速度驱动喷砂枪8移动；所述喷砂枪移动驱动模块20的第三输出端连接所述直线滑台6的控制端；
喷砂枪喷砂驱动模块22，用于根据所述喷砂强度进行喷砂；所述喷砂枪喷砂驱动模块22的第四输出端连接所述电磁阀12输入端，所述喷砂枪驱动模块的第五输出端连接所述电动调压阀11的输入端。
所述工件轮廓构建模块16的第一输入端连接所述CCD传感器1的输出端，所述工件轮廓构建模块16的输出端连接所述工件图像分区模块17的输入端，所述工件图像分区模块17的输出端连接所述色彩偏移计算模块的输入端，所述色彩偏移度计算模块18的第七输出端连接所述喷砂枪移动速度设定模块19的输入端，所述色彩偏移度计算模块18的第八输出端连接所述喷砂强度设定模块21的输入端，所述喷砂枪移动速度设定模块19的输出端连接所述喷砂枪移动驱动模块20，所述喷砂强度设定模块21连接所述喷砂枪喷砂驱动模块22；喷砂枪移动驱动模块20的第二输出端连接所述传动带5的控制端；喷砂枪喷砂驱动模块22的第五输出端连接所述电动调压阀11，喷砂枪喷砂驱动模块22的第四输出端连接所述电磁阀12的控制输入端。
值得一提的是，喷砂强度与喷砂作业流量相关，在本发明中喷砂强度主要是指喷砂颗粒的流量，喷砂强度设定模块21计算喷砂颗粒流量设定值，并由喷砂强度驱动模块22驱动电磁阀12、电动调压阀11，并根据流量计15的测量数据实时调整电动调压阀11开启大小。
在本实施例中，所述色彩偏移度计算模块18还用于提取第i区域内第j个像素的Rij值、Gij值、Bij值，计算所述色彩偏移度其中所述R0为标准工件2图像的红色分量，所述G0为标准工件2图像的绿色分量，所述B0为标准工件2图像的蓝色分量。
在本实施例中，各个区域的色彩偏移度通过图像RGB值计算获得，喷砂工件2的图像与标准工件2差异越大则代表色彩偏移越大，即喷砂强度也越高；该技术方案的有益效果在于提高工件2喷砂均匀度以及提高加工精度。
在本实施例中，调整喷砂力度的方案有两种，一种是采用改变喷砂枪移动速度，另一种是采用改变喷砂颗粒流量。在改变喷砂枪移动速度的方案中，喷砂枪移动速度越大，则喷砂力度越小；在改变喷砂颗粒流量的方案中，电控调压阀开启越大，喷砂颗粒流量越大，喷砂力度也越大。本实施例提供的系统，可以工作于两种模式下，也可以两种工作模式混合。
当调整喷砂力度采用第一方案时，即工作于第一工作模式下，所述喷砂枪移动速度设定模块19还用于提取所述第i区域的色彩偏移度Si，并计算喷砂枪8移动速度V(设定值)，所述所述V0为标准工件2图像进行喷砂时，喷砂枪8移动的速度。
在第一工作模式中，通过改变喷砂枪8的移动速度，来调整喷砂作业强度；喷砂枪8移动速度越快，则喷砂作业强度则越低，反之，喷砂作业强度越高。该技术方案的有益效果在于，通过分布调控各个区域喷砂枪8的移动速度来控制各个区域的喷砂作业强度，有效提高各个区域喷砂均匀性和喷砂精度。
此外，由于喷砂枪8是设置在直线滑台6上的，故而喷砂枪8的移动速度即为直线滑台6的速度，该速度有主控制器10控制。
值得一提的是，一方面，在工件2使用过程中，有时会在工件2表面生成与工件2本体颜色相同的氧化层或外延层，虽然工件2图像检测正常，但喷砂枪8仍然需进行一定程度的喷砂作业。另一方面，对于正常工件2或者损伤度较小的工件2仍然需进行一定程度的喷砂作业，保持不同工件2表面之间的形貌的一致性。在本实施例中，当图像表面呈现为标准工件2，则色彩偏移度Si＝0，此时喷砂枪8移动速度V＝V0。
当调整喷砂力度采用第二方案时，即工作于第二工作模式下，所述喷砂强度设定模块21，还用于提取所述第i区域的色彩偏移度Si，并计算喷砂流量设定值Jsd，所述所述J0为标准工件2图像进行喷砂时，喷砂颗粒流量值。
实际上，喷砂枪8包括进砂口9和进气口7，喷砂力度与二者具有关系，若进砂口9流入的喷砂颗粒量较小，而持续增大进气口7的压缩空气压强值，并不能有效增加喷砂力度。所以在本实施例中，还设置喷砂颗粒流量对喷砂实际力度进行衡量，以使喷砂颗粒流量满足工程需要。
现有技术是采用统一喷砂力度进行喷砂，若增加流量计15对喷砂力度进行测量则增加制造成本，同时，流量计15看做一个局部阻力元件，增加流量计15会造成喷砂枪8冲击的能量损失；故而现有技术不在喷砂领域增加喷砂枪8流量测量装置；而在本实施例中，根据工件2表面不同区域的膜层情况，采用不同的喷砂力度，即镀膜膜层或生锈，虽然增加了流量计15压降耗损，但也有效降低系统整体能耗。
值得一提的是，喷砂作业是通过喷砂将工件2表面的膜层、氧化层、污染层或生锈层去除，喷砂的强度与喷砂颗粒的动量成正比，与喷砂颗粒流量的平方呈正比，故而设定色彩偏移度与喷砂颗粒流量的平方呈正相关。此外，对于正常工件2或者损伤度较小的工件2仍然需进行一定程度的喷砂作业，保持不同工件2表面之间的形貌的一致性。在本实施例中，当图像表面呈现为标准工件2，则色彩偏移度Si＝0，此时喷砂枪8出口的喷砂颗粒流量Jsd＝J0。
在本实施例中，检测喷砂颗粒采用的流量计15为固体流量计15，其测量原理是基于多普勒效应的物理原理，传感器在管道内产生微波场，微波被管道内流动的微粒反射，计算频率和幅度的变化可精确地测量出固体流量。
在本实施例中，所述主控制器10还设置有传动带5行进驱动模块，所述传动带5行进驱动模块的第二输出端连接所述传动带5的控制端；所述主控制器10间隔发送进行信号，并控制传动带5间隔行进；
在执行每一行的喷砂行为中，各个区域的喷砂枪8移动速度为在该区域的喷砂枪移动速度设定值，流量计15实时采集喷砂颗粒流量值，将所述喷砂颗粒流量值发送给所述主控制器10，并与所述喷砂流量设定值比较，所述主控制器10控制所述电动调压阀11调节所述喷砂颗粒流量值与所述喷砂流量设定值相等。采用逐行喷砂，喷砂枪8只需在导轨内左右运动，无需做前后运动，降低设备成本。
在本实施例中，所述喷砂枪8的口径为正方形。在其他实施例中，喷砂枪8口径为圆形或椭圆形。
如图1-4所示，在本发明第二实施例中提供一种基于图像识别的自动化喷砂处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：提取工件2表面的图像，并经二值化处理获得工件2轮廓，将所述工件2划分为若干区域；
S2：计算各个区域色彩偏移度，设定喷砂枪8移动速度或设定喷砂强度；
S3、将喷砂枪8复位至原点，将所述工件2移动至喷砂区；
S4、打开所述喷砂枪8的进砂口9的电磁阀12，并调节所述喷砂枪8的进气口的电动调压阀11，移动所述喷砂枪8，对当前喷砂枪8所对应的一行进行喷砂；
所述喷砂枪8移动速度为移动速度设定值；主控制器通过所述电动调压阀11控制喷砂颗粒流量值；
S5、判断所述工件2喷砂是否完成，若完成执行步骤S6，若所述工件2喷砂未完成，传动带5带动所述工件2移动至下一行，执行步骤S4；
S6、将所述工件2移出喷砂区，完成所述工件2喷砂。
在本实施例中，所述步骤S2包括：
S21：提取第i区域内第j个像素的Rij值、Gij值、Bij值；
S22：计算所述色彩偏移度Si，所述
S23：获取喷砂枪8移动速度V或计算喷砂流量设定值Jsd；所述所述其中，
所述R0为标准工件2图像的红色分量，所述G0为标准工件2图像的绿色分量，所述B0为标准工件2图像的蓝色分量；
所述V0为标准工件2图像进行喷砂时，喷砂枪8移动的速度；
所述J0为标准工件2图像进行喷砂时，喷砂颗粒流量值。
值得一提的是，控制喷砂枪8移动速度和调整喷砂流量设定值两种方式，均可以改变喷砂枪8的喷砂力度，基于这两种方式，本实施例也包含两种工作模式，方便用户选择。
在本实施例的步骤S4中还包括：流量计15采集喷砂颗粒的流量数据，并发送给所述主控制器，并与所述喷砂流量设定值比较，所述主控制器根据流量数据控制电动调压阀11并调整压缩空气压强值，校正喷砂颗粒流量数据至所述喷砂颗粒流量设定值。
值得一提的是，当所述喷砂颗粒流量值比所述喷砂流量设定值大时，则将电动调压阀11关小，当所述喷砂颗粒流量值比所述喷砂流量设定值小时，则将电动调压阀11开大。在同一工件2分区内，喷砂流量设定值是一样的，当喷砂枪8从一分区移动到另一分区时，喷砂流量设定值改变，此时需要测量流量计15数值，并通过电动调压阀11调控喷砂颗粒流量值。此外，在本发明中，尽量控制电动调压阀11使二者数值相等，由于控制精度或测量精度等造成二者实质上存在差异仍然落入本发明保护的范围。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于图像识别的自动化喷砂处理系统，其特征在于，包括：
主控制器(10)；
用于拍摄工件(2)表面图像的CCD传感器(1)，所述CCD传感器(1)的输出端连接主控制器(10)的第一输入端；
用于承载工件(2)的传动带(5)，所述传动带(5)的控制端连接所述主控制器(10)的第二输出端；
设置于喷砂区的直线滑台(6)，所述直线滑台(6)轴向与所述传动带(5)行进方向垂直，所述直线滑台(6)的控制端连接所述主控制器(10)的第三输出端；
喷砂枪(8)，用于对所述工件(2)进行喷砂；所述喷砂枪(8)固定于所述直线滑台(6)上；所述喷砂枪(8)的进砂口(9)连接电磁阀(12)，所述电磁阀(12)的控制输入端与所述主控制器(10)的第四输出端电连接；所述喷砂枪(8)的进气口(7)连接电动调压阀(11)，所述电动调压阀(11)的输入端与所述主控制器(10)的第五输出端电连接；
设置于所述喷砂枪(8)出口的流量计(15)，所述流量计(15)的输出端连接所述主控制器(10)的第六输入端；
其中，所述CCD传感器(1)采集所述工件(2)的图像信息并发送给所述主控制器(10)，所述主控制器(10)对图像信息进行处理，确定工件(2)喷砂作业参数，并控制电磁阀(12)开启进砂口(9)、控制电动调压阀(11)开启进气口(7)，所述喷砂枪(8)对所述工件(2)喷砂处理；在喷砂作业中，实时采集所述流量计(15)的喷砂颗粒流量值，并发送给所述主控制器(10)，所述主控制器(10)根据所述工件(2)喷砂参数控制电动调压阀(11)并调整压缩空气压强，修正喷砂颗粒流量值。
2.如权利要求1所述的一种基于图像识别的自动化喷砂处理系统，其特征在于，所述主控制器(10)包括：
工件轮廓构建模块(16)，用于将提取所述CCD传感器(1)采集的图像，并经二值化处理获得工件(2)轮廓；所述工件轮廓构建模块(16)的第一输入端连接所述CCD传感器(1)的输出端；
工件图像分区模块(17)，用于接收所述CCD传感器(1)采集的图像及所述工件(2)轮廓，将所述工件(2)划分为若干区域；
色彩偏移度计算模块(18)，用于计算各个区域色彩偏移度；
喷砂枪移动速度设定模块(19)，用于根据所述色彩偏移度设定喷砂枪(8)移动速度；
喷砂强度设定模块(21)，用于根据所述色彩偏移度设定喷砂强度；
喷砂枪移动驱动模块(20)，用于根据所述喷砂枪(8)移动速度驱动喷砂枪(8)移动；所述喷砂枪移动驱动模块(20)的第三输出端连接所述直线滑台(6)的控制端；
喷砂枪喷砂驱动模块(22)，用于根据所述喷砂强度进行喷砂；所述喷砂枪喷砂驱动模块(22)的第四输出端连接所述电磁阀(12)输入端，所述喷砂枪(8)驱动模块的第五输出端连接所述电动调压阀(11)的输入端。
3.如权利要求2所述的一种基于图像识别的自动化喷砂处理系统，其特征在于：所述色彩偏移度计算模块(18)还用于提取第i区域内第j个像素的Rij值、Gij值、Bij值，计算所述色彩偏移度其中所述R0为标准工件(2)图像的红色分量，所述G0为标准工件(2)图像的绿色分量，所述B0为标准工件(2)图像的蓝色分量。
4.如权利要求3所述的一种基于图像识别的自动化喷砂处理系统，其特征在于：所述喷砂枪移动速度设定模块(19)还用于提取所述第i区域的色彩偏移度Si，并计算喷砂枪(8)移动速度V(设定值)，所述所述V0为标准工件(2)图像进行喷砂时，喷砂枪(8)移动的速度。
5.如权利要求3所述的一种基于图像识别的自动化喷砂处理系统，其特征在于：所述喷砂强度设定模块(21)，还用于提取所述第i区域的色彩偏移度Si，并计算喷砂流量设定值Jsd，所述所述J0为标准工件(2)图像进行喷砂时，喷砂颗粒流量值。
6.如权利要求5所述的一种基于图像识别的自动化喷砂处理系统，其特征在于：所述主控制器(10)还设置有传动带(5)行进驱动模块，所述传动带(5)行进驱动模块的第二输出端连接所述传动带(5)的控制端；所述主控制器(10)间隔发送进行信号，并控制传动带(5)间隔行进；在执行每一行的喷砂行为中，各个区域的喷砂枪(8)移动速度为在该区域的喷砂枪(8)移动速度设定值，流量计(15)实时采集喷砂颗粒流量值，将所述喷砂颗粒流量值发送给所述主控制器(10)，并与所述喷砂流量设定值比较，所述主控制器(10)控制所述电动调压阀(11)调节使得所述喷砂颗粒流量值与所述喷砂流量设定值相等。
7.如权利要求1所述的一种基于图像识别的自动化喷砂处理系统，其特征在于，所述喷砂枪(8)的口径为正方形。
8.一种基于图像识别的自动化喷砂处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：提取工件(2)表面的图像，并经二值化处理获得工件(2)轮廓，将所述工件(2)划分为若干区域；
S2：计算各个区域色彩偏移度，设定喷砂枪(8)移动速度或设定喷砂强度；
S3、将喷砂枪(8)复位至原点，将所述工件(2)移动至喷砂区；
S4、打开所述喷砂枪(8)的进砂口(9)的电磁阀(12)，并调节所述喷砂枪(8)的进气口(7)的电动调压阀(11)，移动所述喷砂枪(8)，对当前喷砂枪(8)所对应的一行进行喷砂；
所述喷砂枪(8)移动速度为移动速度设定值；主控制器(10)通过所述电动调压阀(11)控制喷砂颗粒流量值；
S5、判断所述工件(2)喷砂是否完成，若完成执行步骤S6，若所述工件(2)喷砂未完成，传动带(5)带动所述工件(2)移动至下一行，执行步骤S4；
S6、将所述工件(2)移出喷砂区，完成所述工件(2)喷砂。
9.如权利要求8所述的一种基于图像识别的自动化喷砂处理方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
S21：提取第i区域内第j个像素的Rij值、Gij值、Bij值；
S22：计算所述色彩偏移度Si，所述
S23：获取喷砂枪(8)移动速度V或计算喷砂流量设定值Jsd；所述所述其中，
所述R0为标准工件(2)图像的红色分量，所述G0为标准工件(2)图像的绿色分量，所述B0为标准工件(2)图像的蓝色分量；
所述V0为标准工件(2)图像进行喷砂时，喷砂枪(8)移动的速度；
所述J0为标准工件(2)图像进行喷砂时，喷砂颗粒流量值。
10.如权利要求8所述的一种基于图像识别的自动化喷砂处理方法，其特征在于，在所述步骤S4中还包括：流量计(15)采集喷砂颗粒流量值，并与所述喷砂流量设定值比较，调节所述电动调压阀(11)至所述喷砂颗粒流量值与所述喷砂流量设定值相等。
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