CN111586604B - 一种应用于生产监管的5g监查终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于生产监管的5G监查终端，该方法包括：监查终端由5G通信模块、样板库模块、图像识别校对模块和摄像模块构成，终端在曲线滑轨上滑动以实现对生产线各个环节产品质量、机架上成品质量以及生产操作、存放提取货品人员操作进行监查。此方法利用5G技术，能够在不影响整个生产流程的情况下，及时终止异常产品线，提高产品质量，对产品机架上的成品进行出厂前检控，保证出厂产品合格率，同时监查生产人员及库存人员操作规范，实时纠正不规范操作。

Description

一种应用于生产监管的5G监查终端

技术领域

本发明涉及一种监查终端，尤其涉及一种应用于生产监管的5G监查终端，利用5G网络，实现产品生产线及人员操作规范实时监管、机架成品监查。

背景技术

随着5G技术的飞速发展，带来了高速率、大容量和低时延的无线网络，各行各业借助5G技术特点，得到了进一步发展。工业生产线从传统的人工生产过渡到了机器化生产，再慢慢向智能化生产时代迈进。现有的产品质量监管系统缺少针对大规模现场生产产品、多机架出厂成品、生产人员操作规范、存放和提取成品人员操作规范同时进行实时监查的可靠智能终端。为解决此问题，需要一种应用于生产监管的5G监查终端，实现大型生产产品线、多机架产品质量、生产人员操作规范、存放和提取成品人员操作规范实时可靠监查。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有产品器件生产线对大规模生产过程中的产品质量及缺少实时监查终端的问题，本发明提供一种应用于生产监管的5G监查终端，实现了智能化地对大型生产线上的产品、生产操作人员规范进行有效的监查，确保生产线上的产品器件能够完全按标准生产。同时，此5G监查终端还能对出厂前机架上的成品质量、操作人员规范进行监查，利用5G技术特性，大大缩短了监查及次品处理时间，保证了出厂产品合格率。

（二）技术方案

一种应用于生产监管系统的5G监查终端，其特征在于：监查终端由5G通信模块、样板库模块、图像识别校对模块、摄像模块构成，终端在曲线滑轨上滑动以实现动态监查生产线各个生产环节产品质量、生产线生产人员操作规范，以及产品机架上成品质量、存放及提取货品人员操作规范，其中：

所述5G通信模块用于接收生产监管系统下行监查指令、更新样板库模型、向系统上行反馈生产监查结果，实现向系统高速实时地传输监测数据；

所述样板库模块用于接收生产监管系统下发的当前所监测生产线产品各个生产环节及机架成品的最新样板产品模型，生产线各环节生产人员及成品存放、提取人员规范标准操作图像模型，并实时补充、更新样板库；

所述图像识别校对模块用于对摄像模块所拍摄的产品和样板库中该产品的模型进行匹配，形成匹配度分数与缺陷度，用于对摄像模块所拍摄的生产人员生产操作、存放及提取成品操作照片和样板库中标准操作图像模型进行匹配，形成匹配分数；

所述摄像模块用于对所监查的产品线上产品和产品机架上成品各个侧面、生产线生产人员操作及存放、提取货品人员操作进行多角度摄像；

此监查终端运行过程如下：

步骤A：生产监管系统通过5G信道向监查终端下发产品样板匹配模型、缺陷模型及生产人员、存放和提取成品人员的标准操作图像模型；

步骤B：监查终端的5G通信模块接收产品样板匹配模型和缺陷模型及生产操作人员的标准操作图像模型，并存放至终端内部的样板库模块；

步骤C：摄像模块通过曲线滑轨调节自身位置，实现对整个产品线、产品机架上成品的多侧面摄像监查，同时对生产线生产人员生产操作及存放、提取货品人员的操作进行摄像；

步骤D：摄像模块将摄取的产品照片发送给图像识别校队模块；

步骤E：图像识别校对模块获取实时的产品照片，抓取产品的识别部位与样板库中产品模型进行匹配，根据样板库中的匹配模型，按像素位置进行匹配得出像素匹配数量，根据样板中的缺陷模型，按像素位置进行匹配得出存在差异的像素数量，图像识别校队模块获取人员生产线操作、机架存货、取货照片，与样板库中标准操作图像模型进行匹配，得出像素匹配数量；

步骤F：通过匹配，得出产品识别部位匹配度和缺陷度，匹配度大于98%、预先设定的重要识别部位缺陷度小于0.5%且其它识别部位缺陷度小于2%，则该产品合格，否则该产品不合格，通过匹配，得出生产人员操作规范匹配度，匹配度大于98%且预先设定重要识别部位匹配度大于99.5%，则生产人员操作合格，否则不合格；

步骤G：图像识别校对模块将监查的产品线或产品机架序号、监测时间、匹配度、缺陷程度、产品照片、是否合格及生产人员的监测时间、匹配度、拍摄照片、是否操作合格的信息通过5G通信模块发送至生产监管系统；

步骤H：生产监管系统接收监查终端发送的产品、生产人员信息，如果产品为不合格产品或生产人员操作不规范，生产管理系统界面弹出警告并响起报警提示，若不合格产品为正在生产的生产线产品或者生产线人员操作不规范，机架存放、提取产品操作不规范，生产管理系统会立即通过5G信道无延时传达自动停止不合格产品生产线的指令或警示操作人员不规范操作指令，不合格产品生产线能够在生产系统发出指令1ms内停止生产，不规范操作人员在1ms内收到提示信息。

（三）有益效果

一种应用于生产监管的5G监查终端, 与现有技术相比具备以下有益效果：

（1）5G通信模块实时传输产品的缺陷、匹配数据、操作人员规范程度作为生产监管系统产品数据分析决策的有效支持，在识别到某产品在某环节中存在异常时，可终止该条生产线，以减少缺陷产品的产生；或者直接移除缺陷产品，而不影响整个生产，显著提高生产线上各项生产性能指标。

（2）样板库模块、图像识别校对模块、摄像模块构成联合实现产品、工作人员图像采集、像素匹配、缺陷检查，使产品的生产状态、任务完成情况、产品缺陷度能够被实时监控，使人员生产线操作、存放和提取成品规范能够被实时监控，一旦出现错误可以被系统提示及时纠正。

（3）曲线滑轨布置灵活，根据产品线、机架、工作人员位置求可作调整，实现多个产品线和机架、多个工作人员的各方位监视识别。

（4）5G终端完成大规模工业生产环节中各个产品的建模匹配，有效的识别掌握大型生产线上产品的缺陷、匹配度等数据，最终提高产品的质量，能对大量产品机架上的成品进行监查，完成出厂前产品检控，同时实时监控工作人员生产及操作规范，出现异常立刻想起提示警报，及时纠正不规范操作。

附图说明

图1是5G监查终端模块示意图；

图2是针对产品线A的监查流程说明；

图3是针对生产线生产人员操作规范的监查流程说明；

图4是针对产品机架B的监查流程说明；

图5是针对存放和提取成品人员操作规范的监查流程说明。

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，显然，所描述的实施例仅仅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。

参阅图1所示，本实施例提供了一种应用于生产监管的5G监查终端，包括5G通信模块、样板库模块、图像识别校对模块、摄像模块构成，终端在曲线滑轨上滑动以实现动态监查产品线，以产品线A为例，作具体说明如下：

所述5G通信模块用于实时接收生产监管系统对产品线A下行监查指令、更新产品线A的样板库模型、向系统上行实时反馈产品线A的生产监查结果；

所述样板库模块用于接收生产监管系统下发产品线A各个生产环节的最新样板产品模型、生产人员标准操作图像模型，并根据产品线A的产品、人员操作规范模型变更实时补充、更新样板库，作为与产品线A匹配打分的参照；

所述图像识别校对模块用于对摄像模块所拍摄的产品线A和样板库中产品线A的模型进行匹配，形成匹配度分数与缺陷度，产品匹配分数低于设置的合格分数的产品生产线被停止生产；

所述摄像模块用于对产品线A中所生产的产品和操作人员进行实时摄像；

所述曲线滑轨，用于滑动5G监查终端，以实现动态监测产品线A上产品的各个侧面及生产人员各个角度。

参阅图2所示，对产品线A的监查流程具体步骤如下：

步骤201：生产监管系统通过5G信道向监查终端下发产品线A样板匹配模型、缺陷模型；

步骤202：监查终端是否成功接收系统下发的产品线A样板匹配模型和缺陷模型，如果是进入步骤203，如果不是进入步骤201；

步骤203：监查终端的5G通信模块接收产品线A样板数据，并存放在终端内部的样板库模块中；

步骤204：摄像模块通过事先设定的曲线滑轨自身位置，拍摄产品线A上产品的各侧面照片，并发送至监查终端；

步骤205：监查终端接收产品线A上产品照片是否成功，如果是进入步骤206，如果不是进入步骤204；

步骤206：图像识别校对模块抓取产品线A的产品各侧面后与样板库中产品线A的产品的匹配模型和缺陷模型进行匹配，按像素位置进行匹配得出产品线A产品的匹配度，按像素位置匹配时产生存在差异的像素量得出产品线A产品的缺陷严重度；

步骤207：图像识别校对模块将得到的产品线A的产品序列号、监测时间、匹配度、产品器件照片、缺陷严重程度通过5G通信模块上传至生产监管系统；

步骤208：生产监管系统是否成功接收产品线A的信息，如果是进入步骤209，如果不是进入步骤207；

步骤209：生产监管系统收到5G通信模块传送的产品线A的产品信息，查看其是否合格，如果是进入步骤210，如果不是进入步骤211；

步骤210：产品线A继续生产；

步骤211：生产监管系统发送指令，产品线A在1ms内停止生产，并在车间响起警报。

参阅图3所示，对产品线A的生产操作人员监查流程具体步骤如下：

步骤301：生产监管系统通过5G信道向监查终端下发产品线A的生产人员标准操作图像模型；

步骤302：监查终端是否成功接收标准操作图像模型，如果是进入步骤303，如果不是进入步骤301；

步骤303：监查终端的5G通信模块接收产品线A的生产人员标准操作图像模型，并存放在终端内部的样板库模块中；

步骤304：摄像模块通过事先设定的曲线滑轨自身位置，拍摄产品线A上生产人员的各侧面照片，并发送至监查终端；

步骤305：监查终端是否成功接收生产人员照片，如果是进入步骤306，如果不是进入步骤304；

步骤306：图像识别校对模块抓取产品线A上生产人员的各侧面后与样板库中产品线A生产人员的标准操作图像模型进行匹配，按像素位置进行匹配得出生产人员操作的匹配度；

步骤307：图像识别校对模块将得到的产品线A的生产人员序号、监测时间、匹配度、人员操作照片通过5G通信模块上传至生产监管系统；

步骤308：生产监管系统是否成功接收产品线A的生产人员信息，如果是进入步骤309，如果不是进入步骤307；

步骤309：生产监管系统收到5G通信模块传送的产品线A的生产人员信息，查看其是否操作规范，如果是进入步骤310，如果不是进入步骤311；

步骤310：产品线A继续生产；

步骤311：生产监管系统发送指令，不规范生产人员在1ms内接收到系统提示。

另外，参阅图1所示，一种应用于生产监管的5G监查终端能够实现产品机架B上的成品监管：

所述5G通信模块用于实时接收生产监管系统对产品机架B下行监查指令、更新产品机架B的样板库模型、向系统上行实时反馈产品机架B的生产监查结果；

所述样板库模块用于接收生产监管系统下发产品机架B的最新样板产品模型和工作人员标准操作图像模型，并根据产品机架B的模型变更实时补充、更新样板库，作为与产品机架B匹配打分的参照；

所述图像识别校对模块用于对摄像模块所拍摄的产品机架B和样板库中产品机架B的模型和标准操作图像模型进行匹配，形成匹配度分数与缺陷度；

所述摄像模块用于对产品机架B上的成品及操作人员进行实时摄像；

所述曲线滑轨，用于滑动5G监查终端，以实现动态监测产品机架B上成品的各个侧面和操作人员的各个角度。

参阅图4所示，对产品机架B的监查流程具体步骤如下：

步骤401：生产监管系统通过5G信道向监查终端下发产品机架B上的成品样板匹配模型、缺陷模型；

步骤402：监查终端是否成功接收产品机架B上的成品模型，如果是进入步骤403，如果不是进入步骤401；

步骤403：监查终端的5G通信模块接收产品机架B上成品的样板数据，并存放在终端内部的样板库模块中；

步骤404：摄像模块通过事先设定的曲线滑轨自身位置，拍摄产品机架上成品的各侧面照片，并发送至监查终端；

步骤405：监查终端是否成功接收产品机架B的成品照片，如果是进入步骤406，如果不是进入步骤404；

步骤406：图像识别校对模块抓取产品机架B上成品各侧面后与样板库中产品机架的成品匹配模型和缺陷模型进行匹配，按像素位置进行匹配得出产品机架B成品的匹配度，按像素位置匹配时产生存在差异的像素量得出产品机架B成品的缺陷严重度缺陷严重程度；

步骤407：图像识别校对模块将得到的产品机架B的产品序列号、监测时间、匹配度、产品器件照片、缺陷严重程度通过5G通信模块上传至生产监管系统；

步骤408：生产监管系统是否成功接收产品机架B的信息，如果是进入步骤409，如果不是进入步骤407；

步骤409：生产监管系统收到5G通信模块传送的产品机架B的成品信息，查看其是否合格，如果是进入步骤410，如果不是进入步骤411；

步骤410：生产监管系统将成品标识为合格产品，满足出厂要求；

步骤411：生产监管系统将成品标识为不合格产品，在生产监管界面显示提示信息。

参阅图5所示，对产品机架B的存放和提取成品人员的监查流程具体步骤如下：

步骤501：生产监管系统通过5G信道向监查终端下发产品机架B的操作人员标准操作图像模型；

步骤502：监查终端是否成功接收标准操作图像模型，如果是进入步骤503，如果不是进入步骤501；

步骤503：监查终端的5G通信模块接收产品机架B的操作人员标准操作图像模型，并存放在终端内部的样板库模块中；

步骤504：摄像模块通过事先设定的曲线滑轨自身位置，拍摄产品机架B的操作人员各侧面照片，并发送至监查终端；

步骤505：监查终端是否成功接收操作人员照片，如果是进入步骤506，如果不是进入步骤504；

步骤506：图像识别校对模块抓取产品机架B的操作人员各侧面后与样板库中产品机架B操作人员的标准操作图像模型进行匹配，按像素位置进行匹配得出操作人员操作的匹配度；

步骤507：图像识别校对模块将得到的产品机架B的操作人员序号、监测时间、匹配度、人员操作照片通过5G通信模块上传至生产监管系统；

步骤508：生产监管系统是否成功接收产品机架B的操作人员信息，如果是进入步骤509，如果不是进入步骤507；

步骤509：生产监管系统收到5G通信模块传送的产品机架B的操作人员信息，查看其是否操作规范，如果是进入步骤510，如果不是进入步骤511；

步骤510：操作人员继续存放或提取产品机架B的成品；

步骤511：生产监管系统发送指令，不规范生产人员在1ms内接收到系统提示。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种应用于生产监管的5G监查终端，其特征在于：监查终端由5G通信模块、样板库模块、图像识别校对模块、摄像模块构成，终端在曲线滑轨上滑动以实现动态监查生产线各个生产环节产品质量、生产线生产人员操作规范，以及产品机架上成品质量、存放及提取货品人员操作规范，其中：

所述5G通信模块用于接收生产监管系统下行监查指令、更新样板库模型、向系统上行反馈生产监查结果，实现向系统高速实时地传输监测数据；

所述样板库模块用于接收生产监管系统下发的当前所监测生产线产品各个生产环节及机架成品的最新样板产品模型，生产线各环节生产人员及成品存放、提取人员规范标准操作图像模型，并实时补充、更新样板库；

所述图像识别校对模块用于对摄像模块所拍摄的产品和样板库中该产品的模型进行匹配，形成匹配度分数与缺陷度，用于对摄像模块所拍摄的生产人员生产操作、存放及提取成品操作照片和样板库中标准操作图像模型进行匹配，形成匹配分数；

所述摄像模块用于对所监查的产品线上产品和产品机架上成品各个侧面、生产线生产人员操作及存放、提取货品人员操作进行多角度摄像；

5G监查终端运行过程如下：

步骤1.1：生产监管系统通过5G信道向监查终端下发产品样板匹配模型、缺陷模型及生产人员、存放和提取成品人员的标准操作图像模型；

步骤1.2：监查终端的5G通信模块接收产品样板匹配模型和缺陷模型及操作人员的标准操作图像模型，并存放至终端内部的样板库模块；

步骤1.3：摄像模块通过曲线滑轨调节自身位置，实现对整个产品线上产品、产品机架上成品的多侧面摄像，同时对生产线生产人员生产操作及存放、提取货品人员的操作进行摄像；

步骤1.4：摄像模块将拍摄的产品照片和操作人员照片发送给图像识别校队模块；

步骤1.5：图像识别校对模块获取实时的产品照片，抓取产品的识别部位与样板库中产品模型进行匹配，根据样板库中的匹配模型，按像素位置进行匹配得出像素匹配数量，根据样板中的缺陷模型，按像素位置进行匹配得出存在差异的像素数量，图像识别校队模块获取人员生产线操作、机架存货、取货照片，与样板库中标准操作图像模型进行匹配，得出像素匹配数量；

步骤1.6：通过匹配，得出产品识别部位匹配度和缺陷度，匹配度大于98%、预先设定的重要识别部位缺陷度小于0.5%且其它识别部位缺陷度小于2%，则该产品合格，否则该产品不合格，通过匹配，得出操作人员操作规范匹配度，匹配度大于98%且预先设定重要识别部位匹配度大于99.5%，则操作人员操作规范，否则不规范；

步骤1.7：图像识别校对模块将监查的产品线或产品机架序号、监测时间、匹配度、缺陷程度、产品照片、是否合格及操作人员的监测时间、匹配度、拍摄照片、是否操作规范的信息通过5G通信模块发送至生产监管系统；

步骤1.8：生产监管系统接收监查终端发送的产品、操作人员信息，如果产品为不合格产品或操作人员操作不规范，生产管理系统界面弹出警告并响起报警提示，若不合格产品为正在生产的生产线产品或者生产线人员操作不规范，机架存放、提取产品操作不规范，生产管理系统会立即通过5G信道无延时传达自动停止不合格产品生产线的指令或警示操作人员不规范操作指令，不合格产品生产线能够在生产系统发出指令1ms内停止生产，不规范操作人员在1ms内收到提示信息。

2.根据权利要求1所述的一种应用于生产监管的5G监查终端，其特征在于：生产监管系统下发的产品样板匹配度模型，为产品经过处理的一组高清照片，该照片包含产品的正面照、侧面照及背面照，下发的操作人员匹配模型，为规范操作经过处理的一组高清照片。

3.根据权利要求1所述的一种应用于生产监管的5G监查终端，其特征在于：生产监管系统下发的样板缺陷模型，为产品经过处理的一组高清照片，该组照片只保留了样板真实照片中不允许有差异位置处的像素值。

4.根据权利要求1所述的一种应用于生产监管的5G监查终端，其特征在于：摄像模块为一套摄像设备组成，根据实际产品的侧面数量、操作人员位置，来配置监查终端的侧面镜头数量，产品一个侧面数对应一个侧面镜头数，操作人员一个方位对应一个镜头数。

5.根据权利要求1所述的一种应用于生产监管的5G监查终端，其特征在于：每个产品的模型有多张图像构成，每个侧面一张图像，每张图像里面的每个像素点有差错和正常的色值范围。

6.根据权利要求1所述的一种应用于生产监管的5G监查终端，其特征在于，每个生产过程操作规范、机架存放提取产品标准操作图像有多张规范图像组成，每张图像里面的每个像素点有差错和正常色值范围。

7.根据权利要求1所述的一种应用于生产监管的5G监查终端，其特征在于：监查终端通过曲线滑轨实现生产线各个生产环节产品质量、生产线生产人员操作规范，以及产品机架上成品质量、存放及提取货品人员操作规范的监查，曲线滑轨可拆卸重组，能够根据产品线、产品机架位置及操作人员位置灵活布局，使得终端摄像模块能够拍摄到产品的每个侧面和生产线、成品机架操作工作人员的每个角度。

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