CN108613983B - 一种旋切机单板实时分级系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种旋切机单板实时分级系统及方法，该系统包括：红外传感器、单片机、工控机、图像采集设备和分级装置，其中，红外传感器用于在检测到旋切机单板时，通过单片机向工控机发送触发信号；工控机用于根据触发信号控制图像采集设备采集旋切机单板的图像，根据旋切机单板的图像判断旋切机单板的级别信息，并将级别信息发送到分级装置；分级装置用于根据级别信息，将旋切机单板输送到对应的通道；红外传感器与单片机电连接，单片机与工控机电连接，工控机分别与图像采集设备和分级装置电连接。该系统和方法可以高实时、高精度、自动检测旋切机单板并对旋切机单板进行分级，降低了人工成本，适用于工业现场需求。

Description

一种旋切机单板实时分级系统及方法

技术领域

本发明涉及机器视觉技术领域，具体涉及一种旋切机单板实时分级系统及方法。

背景技术

木材由于具有环保、强度高、韧性好及可再生等优点，被广泛应用在地板、家具等人民日常生活所需的各个方面。我国的木质产品消费量逐年增加，同时国民对其质量要求也逐渐提高。国内外研究人员均在木材表面缺陷检测方面开展了大量研究，但大部分是基于静态图像的科学算法研究，虽取得成果较多，却难以符合工业现场的在线高速实时检测需求。

目前，工业现场对于板材的分类主要依靠人工目测板材的大小及缺陷，然后依据人工判断操作控制器。该方法人为因素影响较大，存在效率低、准确率低、人工成本花费较高等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种旋切机单板实时分级系统及方法。

第一方面，本发明实施例提供一种旋切机单板实时分级系统，所述系统包括：

红外传感器、单片机、工控机、图像采集设备和分级装置，其中，所述红外传感器用于在检测到旋切机单板时，通过所述单片机向所述工控机发送触发信号；所述工控机用于根据所述触发信号控制所述图像采集设备采集所述旋切机单板的图像，根据所述旋切机单板的图像判断所述旋切机单板的级别信息，并将所述级别信息发送到所述分级装置；所述分级装置用于根据所述级别信息，将所述旋切机单板输送到对应的通道；

所述红外传感器与所述单片机电连接，所述单片机与所述工控机电连接，所述工控机分别与所述图像采集设备和所述分级装置电连接。

第二方面，本发明实施例提供一种旋切机单板实时分级方法，所述方法包括：

红外传感器检测到旋切机单板时，通过单片机向工控机发送触发信号；

所述工控机根据所述触发信号，控制图像采集设备采集所述旋切机单板的图像，根据所述旋切机单板的图像，判断所述旋切机单板的级别信息，并将所述级别信息发送到分级装置；

所述分级装置根据所述级别信息，将所述旋切机单板输送到对应的通道。

本发明实施例提供的旋切机单板实时分级系统及方法，通过红外传感器检测旋切机单板，检测到旋切机单板时，通过单片机向工控机发送触发信号，工控机根据触发信号控制图像采集设备采集旋切机单板的图像，根据旋切机单板的图像判断旋切机单板的级别信息，并将级别信息发送到分级装置，分级装置根据级别信息，将旋切机单板输送到对应的通道，该系统和方法可以高实时、高精度、自动检测旋切机单板并对旋切机单板进行分级，降低了人工成本，适用于工业现场需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的旋切机单板实时分级系统的结构示意图；

图2是本发明另一实施例提供的旋切机单板实时分级系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的旋切机单板实时分级方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例提供的旋切机单板实时分级系统的结构示意图，如图1所示，所述系统包括：红外传感器10、单片机11、工控机12、图像采集设备13和分级装置14，其中，所述红外传感器10用于在检测到旋切机单板时，通过所述单片机11向所述工控机12发送触发信号；所述工控机12用于根据所述触发信号控制所述图像采集设备13采集所述旋切机单板的图像，根据所述旋切机单板的图像判断所述旋切机单板的级别信息，并将所述级别信息发送到所述分级装置14；所述分级装置14用于根据所述级别信息，将所述旋切机单板输送到对应的通道；

所述红外传感器10与所述单片机11电连接，所述单片机11与所述工控机12电连接，所述工控机12分别与所述图像采集设备13和所述分级装置14电连接。

具体地，本发明实施例提供的旋切机单板实时分级系统可以包括：红外传感器10、单片机11、工控机12、图像采集设备13和分级装置14。

在实际应用场景中，红外传感器10可以安装在距离旋切机的单板旋切生产口后的位置，比如可以将红外传感器10安装在距离单板旋切生产口后的一米位置，当有旋切机单板从生产口出来时，红外传感器10可以检测到旋切机单板。

红外传感器10可以通过数据线与单片机11进行电连接，当红外传感器10检测到旋切机单板时，可以通过单片机11向工控机12发送触发信号。单片机11与工控机12之间可以通过串口进行电连接，触发信号可以通过串口从单片机11发送到工控机12。

工控机12接收到触发信号之后，可以向图像采集设备13下发图像采集指令，用于指示图像采集设备13进行图像采集。工控机12与图像采集设备13可以通过网线进行连接。在实际应用场景中，图像采集设备13可以安装在单板旋切生产口后的支架上，比如，可以将图像采集设备13安装在单板旋切生产口后的一米处的铝型材支架上。图像采集设备13可以为摄像机，接收到工控机12下发的图像采集指令后，图像采集设备13可以采集到旋切机单板的图像，并将采集到的图像发送到工控机12。

工控机12可以接收图像采集设备13发送的旋切机单板的图像，并根据旋切机单板的图像，依据工业现场所提出的分级需求对旋切机单板进行分级，得到旋切机单板的级别信息，然后将旋切机单板的级别信息发送到分级装置14。分级装置14可以根据级别信息，将旋切机单板输送到对应的通道。不同的级别信息对应的通道不同，具有相同级别信息的旋切机单板可以被输送到同一个通道，从而可以实现对旋切机单板进行分类。此外，工控机12还可以将旋切机单板的级别信息发送到于上位机端，以供远程监控查看。

工业生产线中的待检测的旋切机单板的尺寸一般为1.3*0.7m²，对于该类旋切机单板，本发明实施例提供的旋切机单板实时分级系统在0.3s内可完成上述精准检测及分级操作。

本发明实施例提供的旋切机单板实时分级系统，通过红外传感器检测旋切机单板，检测到旋切机单板时，通过单片机向工控机发送触发信号，工控机根据触发信号控制图像采集设备采集旋切机单板的图像，根据旋切机单板的图像判断旋切机单板的级别信息，并将级别信息发送到分级装置，分级装置根据级别信息，将旋切机单板输送到对应的通道，该系统可以高实时、高精度、自动检测旋切机单板并对旋切机单板进行分级，降低了人工成本，适用于工业现场需求。

可选的，在上述实施例的基础上，所述工控机具体用于：

根据所述旋切机单板的图像，判断所述旋切机单板是否为短尺；

若所述旋切机单板为短尺，则将所述旋切机单板的级别信息确定为三级；

若所述旋切机单板不是短尺，则根据所述旋切机单板的图像识别所述旋切机单板中的缺陷信息；

根据所述缺陷信息，进一步确定所述旋切机单板的级别信息。

具体地，工控机接收到图像采集设备发送过来的旋切机单板的图像之后，可以根据接收到的图像判断旋切机单板是否为短尺。

如果判断一个旋切机单板为短尺，则可以将该旋切机单板的级别信息确定为三级。如果判断出一个旋切机单板不是短尺，则工控机可以进一步根据旋切机单板的图像，识别出旋切机单板中的其他的缺陷信息，包括缺陷的类别以及每类缺陷对应的缺陷个数。

工控机可以进一步根据旋切机单板的缺陷信息，确定旋切机单板的级别信息。

工控机可以根据具体的工业生产标准，根据缺陷信息确定旋切机单板的级别信息。比如，如果旋切机单板不是短尺，也不存在其他的缺陷，则可以将该旋切机单板的级别信息确定为一级，如果旋切机单板不是短尺，且存在其他类别的缺陷，比如存在虫洞和节子等缺陷，则可以将该旋切机单板的级别信息确定为二级。

本发明实施例提供的旋切机单板实时分级系统，通过工控机根据旋切机单板的图像，判断旋切机单板是否为短尺，若旋切机单板为短尺，则将旋切机单板的级别信息确定为三级，若旋切机单板不是短尺，则根据旋切机单板的图像识别旋切机单板中的缺陷信息，根据缺陷信息，进一步确定旋切机单板的级别信息，这使得所述系统更加科学。

图2是本发明另一实施例提供的旋切机单板实时分级系统的结构示意图，如图2所示，可选的，在上述实施例的基础上，所述分级装置包括控制电机、供电电机和传送设备，所述控制电机和所述供电电机分别与所述传送设备相连，所述供电电机用于为所述传送设备供电，

若所述级别信息为一级，则所述控制电机不启动，所述传送设备将所述旋切机单板传送到第一通道；

若所述级别信息为二级，则所述控制电机启动且控制所述传送设备倾斜第一预设角度，所述传送设备在支撑滑块的支撑下，将所述旋切机单板传送到第二通道；

若所述级别信息为三级，则所述控制电机启动且控制所述传送设备倾斜第二预设角度，所述传送设备在所述支撑滑块的支撑下，将所述旋切机单板传送到第三通道。

具体地，上述实施例中所述的分级装置可以包括：控制电机、供电电机和传送设备，其中传送设备可以为传送带，用于传送旋切机单板。传送设备与控制电机相连，控制电机启动后，可以控制传送设备倾斜不同的角度。供电电机与传送设备相连，可以一直处于启动状态，为传送设备供电。

分级装置接收到工控机发送的旋切机单板的级别信息之后，可以根据级别信息，由控制电机和传送设备实现将旋切机单板传送到对应的通道。

当旋切机单板接收到的级别信息为一级时，控制电机不启动，传输设备不倾斜，可以将旋切机单板输送到第一通道。当旋切机单板接收到的级别信息为二级时，控制电机启动带动传输设备倾斜，同时支撑滑块随之移动以支撑传送设备，传输设备倾斜至一个预设角度，可以将该预设的角度记为第一预设角度，第一预设角度可以设定为10°，传送设备可以将旋切机单板输送到第二通道。当传送设备将旋切机单板输送到第二通道之后，可以反转复位。当旋切机单板接收到的级别信息为三级时，控制电机启动，并带动传输设备倾斜另一个预设角度同时支撑滑块随之移动，可以将该预设的角度记为第二预设角度，第一预设角度可以设定为20°，传送设备可以在支撑滑块的支撑下，将旋切机单板输送到第三通道。当传送设备将旋切机单板输送到第三通道之后，可以反转复位。

本发明实施例提供的旋切机单板实时分级系统，通过设定控制电机、供电电机和传输设备，若旋切机单板的级别信息为一级，则控制电机不启动，传送设备将旋切机单板传送到第一通道，若级别信息为二级，则控制电机启动，控制传送设备倾斜第一预设角度，传送设备在支撑滑块的支撑下，将旋切机单板传送到第二通道，若级别信息为三级，则控制电机启动，控制传送设备倾斜第二预设角度，控制支撑滑块随之移动，传送设备在支撑滑块的支撑下，将旋切机单板传送到第三通道。该系统可以将不同级别的旋切机单板输送到不同的通道，从而实现了对旋切机单板进行分类。

可选的，在上述实施例的基础上，所述系统包括：红外传感器、单片机、工控机、图像采集设备、分级装置和光源，所述光源均匀安装在所述图像采集设备的周围，用于照射所述旋切机单板的板材表面。

具体地，本发明实施例提供的旋切机单板实时分级系统可以包括：红外传感器、单片机、工控机、图像采集设备、分级装置和光源。其中，所述红外传感器、所述单片机、所述工控机、所述图像采集设备和所述分级装置已在上述实施例中详细描述，此处不再赘述。

光源可以为条形光源，在实际应用场景中，光源可以均匀安装在图像采集设备的周围，光源发出的光可以均匀照射在旋切机单板的板材表面，这样可以使得图像采集设备采集到的旋切机单板的图像更加清晰准确，提高对旋切机单板进行分级的准确度。

可选的，在上述实施例的基础上，所述旋切机单板的图像为连续的两帧图像，所述根据所述旋切机单板的图像，判断所述旋切机单板是否为短尺，包括：

根据所述连续的两帧图像之间的差别，识别定位所述旋切机单板；

计算所述旋切机单板的板材面积；

若所述旋切机单板的板材面积小于标准板材面积的预设百分比，则判断所述旋切机单板为短尺。

具体地，上述实施例中所述的图像采集设备采集到的旋切机单板的图像可以包括：连续的两帧图像。工控机接收到旋切机单板的连续的两帧图像之后，可以根据这两帧图像之间的差别，识别定位旋切机单板。

由于采集到的两帧图像中既包括旋切机单板也包括背景信息，工控机可以将前一帧图像记为背景图像B，将后一帧图像记为目标图像A，首先对这两帧图像去畸变，然后，对这两帧图像取灰度图，并将两个灰度图对应相减，得到图像C。工控机可以遍历图像C中的像素点，将图像C中灰度值小于10的像素点的灰度值重新设定为零，将图像C中灰度值大于或等于10的像素点的灰度值保持不变，经过处理之后的图像可以记为图像D。

然后，工控机对图像D进行二值化分割得到区域E，区域E是一种感兴趣区域不包含灰度值，再将区域E与目标图像A叠加，得到图像F。图像F中不包含背景信息，仅包括旋切机单板。

工控机按照上述方法识别定位出旋切机单板之后，可以计算旋切机单板的板材面积，并将旋切机单板的板材面积与标准板材面积进行比较，工业生产线中的待检测的旋切机单板的标准尺寸一般为1.3*0.7m²，若旋切机单板的板材面积小于标准板材面积的预设百分比，则判断旋切机单板为短尺。其中，预设百分比可以进行具体设定，比如可以设定为90％。若旋切机单板的板材面积大于或等于标准板材面积的预设百分比，则判断旋切机单板不是短尺。

在具体实现上，工控机可以获取预设的标准板材图像中的灰度值不为零的像素点个数，将其记为标准像素点个数。工控机还可以计算图像F中灰度值不为零的像素点个数，并将其与获取到的标准像素点个数相比较，若小于标准像素点个数的预设百分比，则说明旋切机单板的板材面积小于标准板材面积的预设百分比，则工控机可以判断该旋切机单板为短尺，否则，则判断该旋切机单板不是短尺。

本发明实施例提供的旋切机单板实时分级系统，通过工控机根据连续的两帧图像之间的差别，识别定位旋切机单板，计算旋切机单板的板材面积，若旋切机单板的板材面积小于标准板材面积的预设百分比，则判旋切机单板为短尺，这使得所述系统更加科学。

可选的，在上述实施例的基础上，所述根据所述旋切机单板的图像识别所述旋切机单板中的缺陷信息，包括：

识别定位出所述旋切机单板之后，对所述旋切机单板中存在缺陷的区域进行标注；

提取所述旋切机单板中的每个缺陷区域的特征；

根据每个缺陷区域的特征，采用支持向量机识别出所述旋切机单板中每个缺陷的类别以及每个缺陷类别对应的缺陷个数。

具体地，工控机可以按照上述实施例中所述的方法识别定位出旋切机单板，即得到图像F之后，可以对图像F进行处理，对图像F中存在缺陷的区域进行标注。

工控机可以对图像F进行滤波，得到图像G，再对图像进行动态阈值分割，分割原理及公式如下：设门槛差值为S，若图像G中的一个像素点G(i,j)与图像F中相对应的像素点F(i,j)满足条件：F(i,j)＜G(i,j)-S，则判断G(i,j)为图像G中的缺陷区域的边界点。遍历图像G中的像素点，可以得到所有的缺陷区域边界点，将这些边界点标记出来，可以得到图像H。

工控机可以对图像H进行数学形态学处理，以达到消除细小物体、平滑边界的目的，然后将图像H与单板图像F叠加得到图像I，并计算图像I中的连通域，一个连通域表示一个缺陷所组成的区域，图像I就是标记了缺陷区域之后的旋切机单板图像。

然后，工控机可以提取每一个缺陷区域的特征，包括纹理特征、颜色特征以及形状特征，并对缺陷特征值进行降维处理。最后，根据每个缺陷区域的特征，采用支持向量机(SVM)进行识别，得到旋切机单板中每个缺陷的类别，并对不同类别的缺陷计数。

本发明实施例提供的旋切机单板实时分级系统，通过在识别定位出旋切机单板之后，对旋切机单板中存在缺陷的区域进行标注，提取旋切机单板中的每个缺陷区域的特征，根据每个缺陷区域的特征，采用支持向量机识别出旋切机单板中每个缺陷的类别以及每个缺陷类别对应的缺陷个数，这使得所述系统更加科学。

图3是本发明实施例提供的旋切机单板实时分级方法的流程图，如图3所示，所述方法包括：

步骤30、红外传感器检测到旋切机单板时，通过单片机向工控机发送触发信号；

步骤31、所述工控机根据所述触发信号，控制图像采集设备采集所述旋切机单板的图像，根据所述旋切机单板的图像，判断所述旋切机单板的级别信息，并将所述级别信息发送到分级装置；

步骤32、所述分级装置根据所述级别信息，将所述旋切机单板输送到对应的通道。

具体地，本发明实施例提供的旋切机单板实时分级方法是基于上述实施例中所述旋切机单板实时分级系统实现的。

当红外传感器检测到旋切机单板时，可以通过单片机向工控机发送触发信号。工控机接收到触发信号之后，可以向图像采集设备下发图像采集指令，指示图像采集设备进行图像采集。图像采集设备可以为摄像机，接收到工控机下发的图像采集指令后，图像采集设备可以采集到旋切机单板的图像，并将采集到的图像发送到工控机。

工控机可以接收图像采集设备发送的旋切机单板的图像，并根据旋切机单板的图像，依据工业现场所提出的分级需求对旋切机单板进行分级，得到旋切机单板的级别信息，然后将旋切机单板的级别信息发送到分级装置。分级装置可以根据级别信息，将旋切机单板输送到对应的通道。不同的级别信息对应的通道不同，具有相同级别信息的旋切机单板可以被输送到同一个通道，从而可以实现对旋切机单板进行分类。

本发明实施例提供的旋切机单板实时分级方法，通过红外传感器检测旋切机单板，检测到旋切机单板时，通过单片机向工控机发送触发信号，工控机根据触发信号控制图像采集设备采集旋切机单板的图像，根据旋切机单板的图像判断旋切机单板的级别信息，并将级别信息发送到分级装置，分级装置根据级别信息，将旋切机单板输送到对应的通道，该方法可以高实时、高精度、自动检测旋切机单板并对旋切机单板进行分级，降低了人工成本，适用于工业现场需求。

可选的，在上述实施例的基础上所述根据所述旋切机单板的图像，判断所述旋切机单板的级别信息，包括：

根据所述旋切机单板的图像，判断所述旋切机单板是否为短尺；

若所述旋切机单板为短尺，则将所述旋切机单板的级别信息确定为三级；

若所述旋切机单板不是短尺，则根据所述旋切机单板的图像识别所述旋切机单板中的缺陷信息；

根据所述缺陷信息，进一步确定所述旋切机单板的级别信息。

具体地，工控机接收到图像采集设备发送过来的旋切机单板的图像之后，可以根据接收到的图像判断旋切机单板是否为短尺。

如果判断一个旋切机单板为短尺，则可以将该旋切机单板的级别信息确定为三级。如果判断出一个旋切机单板不是短尺，则工控机可以进一步根据旋切机单板的图像，识别出旋切机单板中的其他的缺陷信息，包括缺陷的类别以及每类缺陷对应的缺陷个数。

工控机可以进一步根据旋切机单板的缺陷信息，确定旋切机单板的级别信息。

工控机可以根据具体的工业生产标准，根据缺陷信息确定旋切机单板的级别信息。比如，如果旋切机单板不是短尺，也不存在其他的缺陷，则可以将该旋切机单板的级别信息确定为一级，如果旋切机单板不是短尺，且存在其他类别的缺陷，比如存在虫洞和节子等缺陷，则可以将该旋切机单板的级别信息确定为二级。

本发明实施例提供的旋切机单板实时分级方法，通过工控机根据旋切机单板的图像，判断旋切机单板是否为短尺，若旋切机单板为短尺，则将旋切机单板的级别信息确定为三级，若旋切机单板不是短尺，则根据旋切机单板的图像识别旋切机单板中的缺陷信息，根据缺陷信息，进一步确定旋切机单板的级别信息，这使得所述方法更加科学。

可选地，在上述实施例的基础上，所述分级装置根据所述级别信息，将所述旋切机单板发送到对应的通道，包括：

若所述级别信息为一级，则所述分级装置的控制电机不启动，所述分级装置的传送设备将所述旋切机单板传送到第一通道；

若所述级别信息为二级，则所述控制电机启动且控制所述传送设备倾斜第一预设角度，所述传送设备在支撑滑块的支撑下，将所述旋切机单板传送到第二通道；

若所述级别信息为三级，则所述控制电机启动且控制所述传送设备倾斜第二预设角度，所述传送设备在所述支撑滑块的支撑下，将所述旋切机单板传送到第三通道。

具体地，上述实施例中所述的分级装置可以包括：控制电机、供电电机和传送设备，其中传送设备可以为传送带，用于传送旋切机单板。传送设备与控制电机相连，控制电机启动后，可以控制传送设备倾斜不同的角度。供电电机与传送设备相连，可以一直处于启动状态，为传送设备供电。

分级装置接收到工控机发送的旋切机单板的级别信息之后，可以根据级别信息，由控制电机和传送设备实现将旋切机单板传送到对应的通道。

当旋切机单板接收到的级别信息为一级时，控制电机不启动，传输设备不倾斜，可以将旋切机单板输送到第一通道。当旋切机单板接收到的级别信息为二级时，控制电机启动，并带动传输设备倾斜一个预设角度同时支撑滑块随之移动，可以将该预设的角度记为第一预设角度，第一预设角度可以设定为10°，传送设备可以将旋切机单板输送到第二通道。当传送设备将旋切机单板输送到第二通道之后，可以反转复位。当旋切机单板接收到的级别信息为三级时，控制电机启动，并带动传输设备倾斜另一个预设角度同时支撑滑块随之移动，可以将该预设的角度记为第二预设角度，第一预设角度可以设定为20°，传送设备可以将旋切机单板输送到第三通道。当传送设备将旋切机单板输送到第三通道之后，可以反转复位。

本发明实施例提供的旋切机单板实时分级方法，通过设定控制电机、供电电机和传输设备，若旋切机单板的级别信息为一级，则控制电机不启动，传送设备将旋切机单板传送到第一通道，若级别信息为二级，则控制电机启动且控制传送设备倾斜第一预设角度，传送设备在支撑滑块的支撑下，将旋切机单板传送到第二通道，若级别信息为三级，则控制电机启动且控制传送设备倾斜第二预设角度，传送设备在支撑滑块的支撑下，将旋切机单板传送到第三通道。该方法可以将不同级别的旋切机单板输送到不同的通道，从而实现了对旋切机单板进行分类。

可选地，在上述实施例的基础上，所述旋切机单板的图像为连续的两帧图像，所述根据所述旋切机单板的图像，判断所述旋切机单板是否为短尺，包括：

根据所述连续的两帧图像之间的差别，识别定位所述旋切机单板；

计算所述旋切机单板的板材面积；

若所述旋切机单板的板材面积小于标准板材面积的预设百分比，则判断所述旋切机单板为短尺。

具体地，上述实施例中所述的图像采集设备采集到的旋切机单板的图像可以包括：连续的两帧图像。工控机接收到旋切机单板的连续的两帧图像之后，可以根据这两帧图像之间的差别，识别定位旋切机单板。

由于采集到的两帧图像中既包括旋切机单板也包括背景信息，工控机可以将前一帧图像记为背景图像B，将后一帧图像记为目标图像A，首先对这两帧图像去畸变，然后，对这两帧图像取灰度图，并将两个灰度图对应相减，得到图像C。工控机可以遍历图像C中的像素点，将图像C中灰度值小于10的像素点的灰度值重新设定为零，将图像C中灰度值大于或等于10的像素点的灰度值保持不变，经过处理之后的图像可以记为图像D。

然后，工控机对图像D进行二值化分割得到区域E，区域E是一种感兴趣区域不包含灰度值，再将区域E与目标图像A叠加，得到图像F。图像F中不包含背景信息，仅包括旋切机单板。

工控机按照上述方法识别定位出旋切机单板之后，可以计算旋切机单板的板材面积，并将旋切机单板的板材面积与标准板材面积进行比较，工业生产线中的待检测的旋切机单板的标准尺寸一般为1.3*0.7m²，若旋切机单板的板材面积小于标准板材面积的预设百分比，则判断旋切机单板为短尺。其中，预设百分比可以进行具体设定，比如可以设定为90％。若旋切机单板的板材面积大于或等于标准板材面积的预设百分比，则判断旋切机单板不是短尺。

在具体实现上，工控机可以获取预设的标准板材图像中的灰度值不为零的像素点个数，将其记为标准像素点个数。工控机还可以计算图像F中灰度值不为零的像素点个数，并将其与获取到的标准像素点个数相比较，若小于标准像素点的个数的预设百分比，则说明旋切机单板的板材面积小于标准板材面积的预设百分比，则工控机可以判断该旋切机单板为短尺，否则，则判断该旋切机单板不是短尺。

本发明实施例提供的旋切机单板实时分级方法，通过工控机根据连续的两帧图像之间的差别，识别定位旋切机单板，计算旋切机单板的板材面积，若旋切机单板的板材面积小于标准板材面积的预设百分比，则判旋切机单板为短尺，这使得所述方法更加科学。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种旋切机单板实时分级系统，其特征在于，包括：红外传感器、单片机、工控机、图像采集设备和分级装置，其中，所述红外传感器用于在检测到旋切机单板时，通过所述单片机向所述工控机发送触发信号；所述工控机用于根据所述触发信号控制所述图像采集设备采集所述旋切机单板的图像，根据所述旋切机单板的图像判断所述旋切机单板的级别信息，并将所述级别信息发送到所述分级装置；所述分级装置用于根据所述级别信息，将所述旋切机单板输送到对应的通道；

所述红外传感器与所述单片机电连接，所述单片机与所述工控机电连接，所述工控机分别与所述图像采集设备和所述分级装置电连接；

所述工控机具体用于：

根据所述旋切机单板的图像，判断所述旋切机单板是否为短尺；

若所述旋切机单板为短尺，则将所述旋切机单板的级别信息确定为三级；

若所述旋切机单板不是短尺，则根据所述旋切机单板的图像识别所述旋切机单板中的缺陷信息；

根据所述缺陷信息，进一步确定所述旋切机单板的级别信息；

所述旋切机单板的图像包括连续的两帧图像，所述根据所述旋切机单板的图像，判断所述旋切机单板是否为短尺，包括：

根据所述连续的两帧图像之间的差别，识别定位所述旋切机单板；

计算所述旋切机单板的板材面积；

若所述旋切机单板的板材面积小于标准板材面积的预设百分比，则判断所述旋切机单板为短尺；

所述根据所述连续的两帧图像之间的差别，识别定位所述旋切机单板，具体包括：

所述连续的两幅图像中前一帧图像记为背景图像B，后一帧图像记为目标图像A；

将A和B都进行去畸变处理，再提取去畸变处理后的A和去畸变处理后的B的灰度图，并将两灰度图对应相减，得到图像C；

遍历所述图像C中的像素点，将所述图像C中灰度值小于10的像素点的灰度值重新设定为0，将所述图像C中灰度值大于或等于10的像素点的灰度值保持不变，获得处理后的图像D；

对所述图像D进行二值化分割得到区域E，再将区域E与所述目标图像A叠加，得到图像F，确定仅包括旋切机单板不包括背景信息的图像为所述图像F。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分级装置包括控制电机、供电电机和传送设备，所述控制电机和所述供电电机分别与所述传送设备相连，所述供电电机用于为所述传送设备供电，

若所述级别信息为一级，则所述控制电机不启动，所述传送设备将所述旋切机单板传送到第一通道；

若所述级别信息为二级，则所述控制电机启动且控制所述传送设备倾斜第一预设角度，所述传送设备在支撑滑块的支撑下，将所述旋切机单板传送到第二通道；

若所述级别信息为三级，则所述控制电机启动且控制所述传送设备倾斜第二预设角度，所述传送设备在所述支撑滑块的支撑下，将所述旋切机单板传送到第三通道。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括光源，所述光源均匀安装在所述图像采集设备的周围，用于照射所述旋切机单板的板材表面。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述根据所述旋切机单板的图像识别所述旋切机单板中的缺陷信息，包括：

识别定位出所述旋切机单板之后，对所述旋切机单板中存在缺陷的区域进行标注；

提取所述旋切机单板中的每个缺陷区域的特征；

根据每个缺陷区域的特征，采用支持向量机识别出所述旋切机单板中每个缺陷的类别以及每个缺陷类别对应的缺陷个数。

5.基于权利要求1-4中任一所述系统的旋切机单板实时分级方法，其特征在于，包括：

红外传感器检测到旋切机单板时，通过单片机向工控机发送触发信号；

所述工控机根据所述触发信号，控制图像采集设备采集所述旋切机单板的图像，根据所述旋切机单板的图像，判断所述旋切机单板的级别信息，并将所述级别信息发送到分级装置；

所述分级装置根据所述级别信息，将所述旋切机单板输送到对应的通道。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述旋切机单板的图像，判断所述旋切机单板的级别信息，包括：

根据所述旋切机单板的图像，判断所述旋切机单板是否为短尺；

若所述旋切机单板为短尺，则将所述旋切机单板的级别信息确定为三级；

若所述旋切机单板不是短尺，则根据所述旋切机单板的图像识别所述旋切机单板中的缺陷信息；

根据所述缺陷信息，进一步确定所述旋切机单板的级别信息。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述分级装置根据所述级别信息，将所述旋切机单板发送到对应的通道，包括：

若所述级别信息为一级，则所述分级装置的控制电机不启动，所述分级装置的传送设备将所述旋切机单板传送到第一通道；

若所述级别信息为二级，则所述控制电机启动且控制所述传送设备倾斜第一预设角度，所述传送设备在支撑滑块的支撑下，将所述旋切机单板传送到第二通道；

若所述级别信息为三级，则所述控制电机启动且控制所述传送设备倾斜第二预设角度，所述传送设备在所述支撑滑块的支撑下，将所述旋切机单板传送到第三通道。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述旋切机单板的图像为连续的两帧图像，所述根据所述旋切机单板的图像，判断所述旋切机单板是否为短尺，包括：

根据所述连续的两帧图像之间的差别，识别定位所述旋切机单板；

计算所述旋切机单板的板材面积；

若所述旋切机单板的板材面积小于标准板材面积的预设百分比，则判断所述旋切机单板为短尺。

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