CN110009880A - 一种基于计算机视觉检测的生产设备辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于计算机视觉检测的生产设备辅助装置，包括外壳、线路板、数据采集模块和数据处理模块，线路板、数据采集模块和数据处理模块分别固定连接在外壳的内部，外壳的表面设有显示屏、操作按钮和扬声器，操作按钮凸出于外壳的表面，线路板的四角设有固定螺栓且与外壳的内壁固定连接，线路板的表面焊接连接有数据处理模块，数据采集模块固定连接外壳的内部且与数据处理模块相连接，数据处理模块包括人脸识别模块、人体姿态估计模块和处理模块。本发明通过利用计算机视觉检测的方式对生产操作人员的工作状态进行监督，能够有效的辅助工厂管理人员对操作人员进行监管，从而保证工厂安全生产并提高产品的生产质量，减小生产事故的发生。

Description

一种基于计算机视觉检测的生产设备辅助装置

技术领域

本发明涉及视觉检测技术领域，具体为一种基于计算机视觉检测的生产设备辅助装置。

背景技术

随着社会的发展和工业技术的进步，工厂内的生产方式以机械化生产为主，操作人员通过操作生产机械即可进行快速生产，提高生产的速度和效率，且提高产品的生产质量，是现代工业主要的生产方式。

但是，目前市场中一些生产机械在生产时，需要工作人员时刻注意生产机械的工作状态，通常需要工作人员进行辅助操作，若操作人员在生产机械运行的过程中离开或生产过程中注意力不集中，容易导致生产出的产品合格率下降，甚至造成生产机械损坏。为此，需要设计一种新的技术方案给予解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于计算机视觉检测的生产设备辅助装置，通过利用计算机视觉检测的方式对生产操作人员的工作状态进行监督，能够有效的辅助工厂管理人员对操作人员进行监管，从而保证工厂安全生产并提高产品的生产质量，减小生产事故的发生。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于计算机视觉检测的生产设备辅助装置，包括外壳、线路板、数据采集模块和数据处理模块，所述线路板、数据采集模块和数据处理模块分别固定连接在外壳的内部，所述外壳的表面设有显示屏、操作按钮和扬声器，所述显示屏和扬声器内嵌于外壳内，所述操作按钮凸出于外壳的表面，所述线路板的四角设有固定螺栓且与外壳的内壁固定连接，所述线路板的表面焊接连接有数据处理模块，所述数据采集模块固定连接外壳的内部且与数据处理模块相连接，所述数据处理模块包括人脸识别模块、人体姿态估计模块和处理模块，所述人脸识别模块和人体姿态估计模块分别与处理模块相连接，所述数据采集模块包括高清摄像头、TOF摄像头和红外传感器，所述高清摄像头、TOF摄像头和红外传感器贯穿外壳的侧壁且与外壳固定连接，所述数据处理模块外接生产机械的电源开关。

作为上述技术方案的改进，所述人体姿态估计模块包括躯体姿态估计模块、头部姿态估计模块和手部姿态估计模块，所述躯体姿态估计模块、头部姿态估计模块和手部姿态估计模块彼此串联固定连接。

作为上述技术方案的改进，所述处理模块包括微处理器、电源模块、数据串口整理模块、显示模块、输入模块和报警模块，所述电源模块、数据串口整理模块、显示模块、输入模块和报警模块分别与微处理器相连接。

作为上述技术方案的改进，所述数据串口整理模块分别与人脸识别模块和人体姿态估计模块扣合连接，所述人脸识别模块与高清摄像头相连接，所述人体姿态估计模块与TOF摄像头、红外传感器相连接。

作为上述技术方案的改进，所述人脸识别模块，用于对操作人员的面部信息进行检测和录入，工作岗位与操作人员一一对应。

作为上述技术方案的改进，所述显示模块与显示屏相连接，所述输入模块与操作按钮相连接，所述报警模块与扬声器相连接。

作为上述技术方案的改进，所述外壳的边缘处固定连接有安装耳件，所述安装耳件的表面开设有条形孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过利用计算机视觉检测的方式对生产操作人员的工作状态进行监督，能够有效的辅助工厂管理人员对操作人员进行监管，从而保证工厂安全生产并提高产品的生产质量，减小生产事故的发生。

2、本发明利用人脸识别模块和人体姿态估计模块对操作人员的身份信息和工作状态进行监督，避免操作人员在工作的过程中注意力不集中或离开工位而导致产品质量不合格，方便快速有效的找到责任人，从而提高操作人员工作的积极性。

附图说明

图1为本发明基于计算机视觉检测的生产设备辅助装置俯视结构示意图；

图2为本发明基于计算机视觉检测的生产设备辅助装置侧视结构示意图；

图3为本发明所述数据采集模块和数据处理模块结构示意图。

图中：外壳-1，线路板-2，数据采集模块-3，数据处理模块-4，显示屏-5，操作按钮-6，扬声器-7，固定螺栓-8，人脸识别模块-9，人体姿态估计模块-10，处理模块-11，高清摄像头-12，TOF摄像头-13，红外传感器-14，躯体姿态估计模块-15，头部姿态估计模块-16，手部姿态估计模块-17，微处理器-18，电源模块-19，数据串口整理模块-20，显示模块-21，输入模块-22，报警模块-23，安装耳件-24，条形孔-25。

具体实施方式

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、完整地描述。

请参阅图1-3本发明提供一种技术方案：一种基于计算机视觉检测的生产设备辅助装置，包括外壳1、线路板2、数据采集模块3和数据处理模块4，所述线路板2、数据采集模块3和数据处理模块4分别固定连接在外壳1的内部，所述外壳1的表面设有显示屏5、操作按钮6和扬声器7，所述显示屏5和扬声器7内嵌于外壳1内，所述操作按钮6凸出于外壳1的表面，所述线路板2的四角设有固定螺栓8且与外壳1的内壁固定连接，所述线路板2的表面焊接连接有数据处理模块4，所述数据采集模块3固定连接外壳1的内部且与数据处理模块4相连接，所述数据处理模块4包括人脸识别模块9、人体姿态估计模块10和处理模块11，所述人脸识别模块9和人体姿态估计模块10分别与处理模块11相连接，所述数据采集模块3包括高清摄像头12、TOF摄像头13和红外传感器14，所述高清摄像头12、TOF摄像头13和红外传感器14贯穿外壳1的侧壁且与外壳1固定连接，利用人脸识别模块9和人体姿态估计模块10对操作人员的身份信息和工作状态进行监督，避免操作人员在工作的过程中注意力不集中或离开工位而导致产品质量不合格，所述数据处理模块4外接生产机械的电源开关，方便对生产机械的工作状态进行控制，在操作人员离开工位后及时停止生产机械，提高生产的安全性。

进一步改进地，如图3所示，所述人体姿态估计模块10包括躯体姿态估计模块15、头部姿态估计模块16和手部姿态估计模块17，所述躯体姿态估计模块15、头部姿态估计模块16和手部姿态估计模块17彼此串联固定连接，利用人体姿态估计模块10对人体的头部、手部和颈部进行实时监测，用于确定操作人员是否在认真工作。

进一步改进地，如图3所示，所述处理模块11包括微处理器18、电源模块19、数据串口整理模块20、显示模块21、输入模块22和报警模块23，所述电源模块19、数据串口整理模块20、显示模块21、输入模块22和报警模块23分别与微处理器18相连接，利用微处理器18、电源模块19、数据串口整理模块20、显示模块21、输入模块22和报警模块23相互配合，实现对数据进行处理、分析和整理，保证系统稳定的运行。

进一步改进地，如图3所示，所述数据串口整理模块20分别与人脸识别模块9和人体姿态估计模块10扣合连接，所述人脸识别模块9与高清摄像头12相连接，所述人体姿态估计模块10与TOF摄像头13、红外传感器14相连接，通过利用高清摄像头12对人脸进行拍摄和识别面部信息，方便在操作人员长时间转头做其他事情时，对操作人员进行提醒，同时可以避免操作人员离开工位，利用TOF摄像头13和红外传感器14，对人体的姿态进行检测，方便对操作人员的精神状态进行预估，起到及时提醒的作用。

进一步改进地，所述人脸识别模块9，用于对操作人员的面部信息进行检测和录入，工作岗位与操作人员一一对应，通过利用人脸识别模块9检测操作人员的身份信息，方便在产品出现质量问题时能够有效找到责任人，从而提高工作人员工作积极性。

进一步改进地，如图3所示，所述显示模块21与显示屏5相连接，所述输入模块22与操作按钮6相连接，所述报警模块23与扬声器7相连接，方便技术人员对辅助装置的系统进行查看、调节和检修，同时报警模块23能够使扬声器7发出报警音，便于对操作人员进行提醒和警示。

具体改进地，如图1-2所示，所述外壳1的边缘处固定连接有安装耳件24，所述安装耳件24的表面开设有条形孔25，通过在外壳1的边缘处固定连接带有条形孔25的安装耳件24，方便使用螺栓进行固定，提高辅助装置拆装的方便性。

本发明在安装时，将辅助装置放置在能够检测到工位的位置，并使用螺栓穿过安装耳件24表面条形孔25进行固定，并利用数据线缆将生产机械的电源开关与辅助装置相连接，辅助装置在工作时，人脸识别模块9利用高清摄像头12对工位上的操作人员进行面部信息识别，同时人体姿态估计模块10利用TOF摄像头13和红外传感器14对身体的姿态进行实时检测，在操作人员长时间转头与他人进行交谈时，微处理器18通过报警模块23使扬声器7发出警示音，用以提醒操作人员，避免操作人员注意力不集中的同时操作机械，而导致产品质量不合格，操作人员在生产机械工作时离开工位，处理模块11通过切断生产机械的电源，使生产机械停止工作，避免生产机械在无人看管时继续生产，提高生产的安全性。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种基于计算机视觉检测的生产设备辅助装置，包括外壳(1)、线路板(2)、数据采集模块(3)和数据处理模块(4)，其特征在于：所述线路板(2)、数据采集模块(3)和数据处理模块(4)分别固定连接在外壳(1)的内部，所述外壳(1)的表面设有显示屏(5)、操作按钮(6)和扬声器(7)，所述显示屏(5)和扬声器(7)内嵌于外壳(1)内，所述操作按钮(6)凸出于外壳(1)的表面，所述线路板(2)的四角设有固定螺栓(8)且与外壳(1)的内壁固定连接，所述线路板(2)的表面焊接连接有数据处理模块(4)，所述数据采集模块(3)固定连接外壳(1)的内部且与数据处理模块(4)相连接，所述数据处理模块(4)包括人脸识别模块(9)、人体姿态估计模块(10)和处理模块(11)，所述人脸识别模块(9)和人体姿态估计模块(10)分别与处理模块(11)相连接，所述数据采集模块(3)包括高清摄像头(12)、TOF摄像头(13)和红外传感器(14)，所述高清摄像头(12)、TOF摄像头(13)和红外传感器(14)贯穿外壳(1)的侧壁且与外壳(1)固定连接，所述数据处理模块(4)外接生产机械的电源开关。

2.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉检测的生产设备辅助装置，其特征在于：所述人体姿态估计模块(10)包括躯体姿态估计模块(15)、头部姿态估计模块(16)和手部姿态估计模块(17)，所述躯体姿态估计模块(15)、头部姿态估计模块(16)和手部姿态估计模块(17)彼此串联固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉检测的生产设备辅助装置，其特征在于：所述处理模块(11)包括微处理器(18)、电源模块(19)、数据串口整理模块(20)、显示模块(21)、输入模块(22)和报警模块(23)，所述电源模块(19)、数据串口整理模块(20)、显示模块(21)、输入模块(22)和报警模块(23)分别与微处理器(18)相连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于计算机视觉检测的生产设备辅助装置，其特征在于：所述数据串口整理模块(20)分别与人脸识别模块(9)和人体姿态估计模块(10)扣合连接，所述人脸识别模块(9)与高清摄像头(12)相连接，所述人体姿态估计模块(10)与TOF摄像头(13)、红外传感器(14)相连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于计算机视觉检测的生产设备辅助装置，其特征在于：所述人脸识别模块(9)，用于对操作人员的面部信息进行检测和录入，工作岗位与操作人员一一对应。

6.根据权利要求3所述的一种基于计算机视觉检测的生产设备辅助装置，其特征在于：所述显示模块(21)与显示屏(5)相连接，所述输入模块(22)与操作按钮(6)相连接，所述报警模块(23)与扬声器(7)相连接。

7.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉检测的生产设备辅助装置，其特征在于：所述外壳(1)的边缘处固定连接有安装耳件(24)，所述安装耳件(24)的表面开设有条形孔(25)。