CN111787229B - 一种自动纠错的核孔膜生产视频联动控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种核孔膜生产视频联动控制装置，该装置包括卷膜机、摄像装置、视频数据采集装置和控制计算机；所述卷膜机的卷轴一侧设置所述摄像装置，所述摄像装置用于摄取所述卷轴上辐照膜的运行状态；所述视频数据采集装置，用于采集摄像头摄取的视频数据；所述控制计算机，用于对采集的视频数据进行分析与处理，识别卷轴上辐照膜的运行状态，如果出现卷轴缠绕状态，则发送信号到卷膜机紧急停机。本发明能够对卷膜缠绕进行自动纠错处理，有效防止卷膜出现缠绕，保证生产进度和延长机器使用寿命。

Description

一种自动纠错的核孔膜生产视频联动控制装置
技术领域
本发明是关于一种自动纠错的核孔膜生产视频联动控制装置，涉及核孔膜辐照生产技术领域。
背景技术
核孔膜是世界上最精密的微孔过滤膜。它是一种多孔的塑料薄膜，膜上面有密密麻麻的小孔，每一个小孔的形状和尺寸都相同。核孔膜有很多规格，膜厚范围5微米到60微米，孔径范围0.2微米到15微米，孔密度范围每平方厘米1-10的9次方个。
核孔膜一般都是采用高能加速器提供的重离子打孔，重离子打孔是核孔膜生产工艺中最为关键的一环。全世界只有少数几个国家拥有适合核孔膜生产的重离子加速器。现有在核孔膜的生产过程中因为张力的不均而产生卷膜出现缠绕的问题。卷膜缠绕的现象如果不及时的发现，就会越缠越多，不但浪费原材料，而且影响生产进度，更严重的是损害机器的寿命。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种自动纠错的核孔膜生产视频联动控制装置，能够有效防止卷膜缠绕。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种核孔膜生产视频联动控制装置，该装置包括卷膜机、摄像装置、视频数据采集装置和控制计算机；
所述卷膜机的卷轴一侧设置所述摄像装置，所述摄像装置用于摄取所述卷轴上辐照膜的运行状态；
所述视频数据采集装置，用于采集摄像头摄取的视频数据；
所述控制计算机，用于对采集的视频数据进行分析与处理，识别卷轴上辐照膜的运行状态，如果出现卷轴缠绕状态，则发送信号到卷膜机紧急停机。
优选地，所述摄像装置位于两个卷轴之间，所述摄像头视角能够覆盖两个卷轴间的辐照膜。
优选地，所述控制计算机包括数据处理模块、数据分析模块、控制模块和数据库；
数据处理模块，采用图像比对算法对所采集到的视频数据形成的图像与预设图像进行图像比对，经过图像比对确定是否与预设图像一致；
数据分析模块，根据与预设图像对比结果判断卷轴上的辐照膜是在正常的生产状态还是缠绕状态，如果出现卷轴缠绕状态，发送指令到控制模块；
控制模块，用于根据指令对卷膜机做出停机的响应；
数据库，用于存储视频数据以及处理过程中的数据。
优选地，所述数据显示模块接收所述控制模块发送的指令，用于显示告警信号提醒值班人员加以处理。
优选地，所述视频数据采集装置采用同时进行多路视频采集的FPGA数据采集系统。
优选地，所述FPGA数据采集系统还设置有视频处理模块，所述视频处理模块用于对获取的视频数据进行处理，对设定的区域进行实时视觉分析，每隔设定时间对所采集到的视频数据形成的图像进行图像比对，经过图像比对，确定是否与预设图像一致，如果一致就继续生产，如果不一致，发出信号到卷膜机紧急停机，并发出报警信号。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明将摄像装置摄取的视频数据经过处理识别出卷膜机的塑料薄膜的状态，并根据识别的状态迅速做出停机响应，这一过程将在毫秒级别完成，并将告警信号发给控制计算机，提醒值班人员加以处理，因此本发明对卷膜缠绕进行自动纠错处理，有效防止卷膜出现缠绕，保证生产进度和延长机器使用寿命，可以广泛应用关于核孔膜生产中。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
图1是本发明实施例提供的核孔膜生产视频联动控制装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的摄像头位置图；
图3是本发明实施例提供的FPGA视频采集装置原理示意图；
图4是本发明实施例提供的视频数据处理流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“上面”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。
如图1所示，本实施例提供的自动纠错的核孔膜生产视频联动控制装置，包括卷膜机1、摄像头2、视频数据采集装置3和控制计算机4；
卷膜机1的卷轴一侧设置摄像头2，摄像头2用于拍摄卷轴上辐照膜的运行状态；如图2所示，具体地，摄像头2可以位于两个卷轴之间，距离是摄像头2视角正好能覆盖两个卷轴间的辐照膜5。
如图3所示，视频数据采集装置3可以采用FPGA进行实现，用于采集摄像头2摄取的视频数据，优选地，视频数据采集装置3可以对采集的视频数据进行初步分析与处理，识别卷轴上辐照膜5的运行状态，如果出现卷轴缠绕状态，视频数据采集装置3发送信号到卷膜机停机并发送告警信号提醒值班人员处理。
控制计算机4用于将获取视频数据进行处理分析，识别出卷轴上辐照膜5的运行状态，如果分析结果与视频数据采集装置2分析结果一致则保持当前状态，如果不一致则发出告警，提醒值班人员处理，并发送相应的控制指令给卷膜机1，当然控制计算机4可以独立存在，直接根据数据处理结果对卷膜机1进行控制，并不需要依赖视频数据采集装置2的数据处理结果，两者可以同时对卷膜机1进行控制，当然也可以独立对卷膜机1进行控制，可以根据实际需要进行选用。
本发明的一些实施例中，视频数据采集装置3还包括视频处理模块，视频处理模块用于对获取的视频数据进行处理，对设定的区域进行实时视觉分析，如图4所示，视频数据采集装置3通过摄像头2采集到现场的视频数据，视频处理模块每隔设定时间例如几秒钟采用图像比对算法对所采集到的视频数据形成的图像进行图像比对，图像比对算法采用的现有的图像模板匹配方法，经过若干个图像点的比对，确定是否与预设图像一致，如果一致就继续生产，如果不一致，视频处理模块发出连锁报警信号，卷膜机1接收到信号就会紧急停机并给出报警。
本发明的一些实施例中，控制计算机4包括数据处理模块、数据分析模块、控制模块、数据显示模块和数据库；
数据处理模块，用于对视频图像进行比对，比对过程与视频数据采集装置的视频处理模块基本相同，在此不做赘述；
数据分析模块，用于根据比对结果判断卷轴上的辐照膜5是在正常的生产状态还是缠绕状态如果出现卷轴缠绕状态，发送指令到控制模块；
控制模块，用于根据指令对卷膜机做出停机的相应，这一过程将在毫秒的级别完成；
数据显示模块，用于根据控制模块发送指令显示告警信号提醒值班人员加以处理；
数据库用于存储视频数据以及处理过程中的数据，以备分析；
其中，视频数据采集装置3和控制计算机4可以进行双重判断对卷膜机1进行紧急停机处理的，当然也可以单独进行控制。
本发明的一些实施例中，FPGA视频数据采集装置可以同时进行多路视频采集与数据分析，并自身带有连锁触发装置，可以无需控制计算机4参与就可以完成整个图像比对和控制连锁的整个过程。
本发明的一些实施例中，卷膜机1可以采用PLC。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (3)

1.一种核孔膜生产视频联动控制装置，其特征在于，该装置包括卷膜机、摄像装置、视频数据采集装置和控制计算机；
所述卷膜机的卷轴一侧设置所述摄像装置，所述摄像装置位于两个卷轴之间，所述摄像装置 视角能够覆盖两个卷轴间的辐照膜，用于摄取所述卷轴上辐照膜的运行状态；
所述视频数据采集装置，用于采集摄像头摄取的视频数据；所述视频数据采集装置采用同时进行多路视频采集的FPGA数据采集系统，且自身带有连锁触发装置，无需所述控制计算机参与就可以完成整个图像比对和控制连锁，其中，所述FPGA数据采集系统设置有视频处理模块，所述视频处理模块用于对获取的视频数据进行处理，对设定的区域进行实时视觉分析，每隔设定时间对所采集到的视频数据形成的图像进行图像比对，经过图像比对，确定是否与预设图像一致，如果一致就继续生产，如果不一致，发出信号到卷膜机紧急停机，并发出报警信号；
所述控制计算机，用于对采集的视频数据进行分析与处理，所述控制计算机识别出卷轴上辐照膜的运行状态，如果分析结果与所述视频数据采集装置分析结果一致则保持当前状态，如果不一致则发出告警，并发送相应的控制指令给卷膜机。
2.根据权利要求1所述的核孔膜生产视频联动控制装置，其特征在于，所述控制计算机包括数据处理模块、数据分析模块、控制模块和数据库；
数据处理模块，采用图像比对算法对所采集到的视频数据形成的图像与预设图像进行图像比对，经过图像比对确定是否与预设图像一致；
数据分析模块，根据与预设图像对比结果判断卷轴上的辐照膜是在正常的生产状态还是缠绕状态，如果出现卷轴缠绕状态，发送指令到控制模块；
控制模块，用于根据指令对卷膜机做出停机的响应；
数据库，用于存储视频数据以及处理过程中的数据。
3.根据权利要求2所述的核孔膜生产视频联动控制装置，其特征在于，所述控制计算机还包括数据显示模块，所述数据显示模块接收所述控制模块发送的指令，用于显示告警信号提醒值班人员加以处理。
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