CN112649433A - 根据图像的远程扫描方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种根据图像的远程扫描方法，提供待扫描区域的图像，识别图像中的待扫描材料及排布；对所述待扫描材料的位置进行编码；提供一种扫描器，所述扫描器发出的扫描光束用以在待扫描材料上形成光斑；所述扫描器根据所述编码控制所述光斑按序扫描；这种根据图像的远程扫描方法操作简单方便、实施成本低廉；能够对待扫描材料进行批量、实时、快速、远程扫描，整个检测过程不会破坏材料在原有结构、建筑、设备上的正常使用，能够实现对材料的后期跟踪扫描。

Description

根据图像的远程扫描方法

技术领域

本发明涉及扫描筛查、监控领域，特别的，是一种扫描方法。

背景技术

随着自动化产业的高速发展，越来越多的材料、零部件可以一次性批量生产；为了节省空间，材料是批量生产、集中存储，且材料之间的排布紧凑；传统的扫描方法是将材料一一取出扫描并采集信息，耗费大量时间、劳力和资金；这种扫描方法并不经济。

此外，在某些行业，受制于现有的生产工艺，产品无法达到100%的合格率，此时更需要对产品进行全面的扫描、筛查及统计；但是一些产品在生产成型的初期并不能扫描出潜在的破损点，其破损是在后期逐渐爆发；此时只能够在其投入使用后进行跟踪扫描、监控，并及时维护；由于材料或产品已经投入使用，此时也不可能将材料、产品取下并一一扫描采集信息，也不可能近距离一一扫描；因此，在材料的远程扫描方面存在技术空白。

以传统的钢化玻璃为例，受制于现有的生产工艺，其固有的自爆率为3‰-5‰，但是钢化玻璃在刚生产成型后不易扫描到潜在的爆裂情况，其自爆的高发期是在玻璃成型后的4-5年，而此时绝大部分生产的玻璃已经投入使用，已不可能将钢化玻璃取下一一扫描；特别是当钢化玻璃用作高层建筑的玻璃幕墙时，也不可能对玻璃进行近距离扫描；更严重的是，处于高空的钢化玻璃如果发生爆裂，将对下方的地面造成严重伤害。

因此，目前没有一种能够远程对材料进行扫描的方法，且扫描时无需移动材料又不会影响已成型的结构、建筑的正常使用。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种根据图像的远程扫描方法，该方法操作简单方便、实施成本低廉；能够对待扫描材料进行批量、实时、快速、远程扫描，整个检测过程不会破坏材料在原有结构、建筑、设备上的正常使用，能够实现对材料的后期跟踪扫描。

一种根据图像的远程扫描方法，包括以下步骤：

S301，提供待扫描区域的图像，识别图像中的待扫描材料及排布；

S302，对所述图像及待扫描材料的位置进行编码；在同一条线上的待扫描材料为一组；

S303，提供一种扫描器，所述扫描器发出的扫描光束用以在待扫描材料上形成光斑；

S304，所述扫描器根据所述编码控制所述光斑按序扫描。

作为优选，所述S302包括：

S3021，以所述图像中任一待扫描材料的中心点位置为二维坐标原点，编码记做O1（0，0）；

S3022，以该二维坐标原点的竖直方向为y轴、水平方向为x轴；其他待扫描材料中心点的位置与该极轴坐标原点在竖直方向的距离为y、在水平方向上的距离为x；

S3023，其他待扫描材料中心点的位置相对于所述二维坐标原点记做a（x，y）；

作为优选，所述S302包括：

S3026，以所述图像中任一待扫描材料的中心点位置为极轴坐标原点，编码记做O2（0，0）；

S3027，该极轴坐标原点右方水平向为0°轴，其他待扫描材料中心点的位置与该极轴坐标原点的连线记做L，所述连线L的长度为m，所述连线L与0°轴的夹角为n；

S3028，其他幕墙玻璃中心点的位置相对于所述极轴坐标原点记做b（m，n）；

作为优选，所述光斑包括“O”型、“+”型、“·”型、“|”型、“-”型、“*”型中的至少一种；或包括“——”型、“~~~~”型、“……”型中的至少一种；

作为优选，所述S304包括：

S3041，所述扫描器控制光斑从任一点开始扫描；

S3042，所述光斑在图像的上下边缘之间竖直的周期性往复移动；

S3043，所述光斑每移动固定周期，在水平方向向左（或向右）发生一次侧移；

S3044，所述光斑在水平方向保持同一向左（或向右）侧移方向，直至光斑侧移至图像的左（或右）边缘，所述侧移方向改变一次。

作为优选，当所述光斑的尺寸小于单个待扫描材料的尺寸时，执行S3041至S3044步骤；

作为优选，当所述光斑的尺寸等于所述图像中一组待扫描材料的水平长度时，执行S3041至S3042步骤。

作为优选，当所述光斑的尺寸大于单个待扫描材料的尺寸、小于所述图像中一组待扫描材料的水平长度时，执行S3041至S3044步骤。

作为优选，所述S304包括：

S3046，所述光斑根据所述编码按[0,1]随机矩阵的方式对幕墙玻璃进行跳跃式扫描。

作为优选，所述S304包括：

S3041’，所述扫描器控制光斑从任一点开始扫描；

S3042’，所述光斑在图像的左右边缘之间水平的周期性往复移动；

S3043’，所述光斑每移动固定周期，在竖直方向向上（或向下）发生一次侧移；

S3044’，所述光斑在竖直方向保持同一向上（或向下）侧移方向，直至光斑侧移至图像的上（或下）边缘，所述侧移方向改变一次。

通过对待扫描材料采集图像、编码，获取整个待检测区域的情况；采用检测光束远程规划扫描，能够实现非接触的扫描；上述根据图像的远程扫描方法，操作简单方便，成本低廉；能够对待扫描材料进行集中规划编码，实现远程、不接触的扫描；既能够批量、实时、快速、远程的获取待扫描材料的状态信息，又不影响待扫描材料在已成型建筑或设备上的正常使用；有效提高扫描效率，降低后期跟踪扫描的成本。

附图说明

图1为本发明一个实施例的待扫描区域图像的示意图。

图2为本发明一个实施例中一种对图像进行编码的方法。

图3为本发明一个实施例中另一种对图像进行编码的方法。

图4为本发明一个实施例中一种扫描路径示意图。

图5为本发明一个实施例中另一种扫描路径示意图。

图6为本发明一个实施例中一种光斑的扫描路径示意图。

图7为本发明一个实施例中另一种光斑的扫描路径示意图。

具体实施方式

实施例

为使本发明的目的、技术方案及有益效果更清楚明白，以下通过实施例及说明书附图对本发明进行进一步解释、说明；涉及的具体实施例仅用于解释，并不用于限定本发明的保护范围。

随着自动化产业的高速发展，材料、零部件可以实现一次性大批量生产；为节省空间，材料从生产线批量生成、集中存储，且材料之间的排布紧凑；传统的扫描方法是将材料一一取出扫描并采集信息，且很多设备需与材料近距离接触才能够扫描识别；这种扫描方法耗费大量时间、劳力和资金；此外，还有一些材料在刚成型时不易扫描检查处潜在问题，往往需要等待较长时间，而此时这些材料已经装配使用；此时对材料的扫描属于跟踪式的后期扫描；比如钢化玻璃，但是当钢化玻璃用于高层建筑的幕墙时，传统的扫描设备很难在不拆卸或不破坏建筑结构的前提下进行高效的扫描、监测；因此，需要一种能够远程对材料进行扫描的方法，且扫描时无需移动材料又不会影响已成型的结构、建筑的正常使用。

在本发明的一个实施例中，一种根据图像的远程扫描方法，包括以下步骤：

S301，提供待扫描区域的图像，识别图像中的待扫描材料1及排布；

S302，对所述图像及待扫描材料1的位置进行编码；在同一直线上的待扫描材料1为一组，如图1中a、b示出的两组材料；

S303，提供一种扫描器，所述扫描器发出的扫描光束用以在待扫描材料1上形成光斑2；

S304，所述扫描器根据所述编码控制所述光斑2按序扫描；如图4、5所示。

通过对待扫描材料1采集图像、编码，获取整个待检测区域的情况；采用检测光束远程规划扫描，能够实现非接触式的高效扫描；上述根据图像的远程扫描方法，操作简单方便，成本低廉；能够对待扫描材料1进行集中规划编码，实现远程、不接触的扫描；既能够批量、实时、快速、远程的获取待扫描材料1的状态信息，又不影响待扫描材料1在已成型建筑或设备上的正常使用；有效提高扫描效率，降低后期跟踪扫描的成本。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，所述S302包括：

S3021，以所述图像中任一待扫描材料1的中心点位置为二维坐标原点，编码记做O1（0，0）；

S3022，以该二维坐标原点的竖直方向为y轴、水平方向为x轴；其他待扫描材料1中心点的位置与该极轴坐标原点在竖直方向的距离为y、在水平方向上的距离为x；

S3023，其他待扫描材料1中心点的位置相对于所述二维坐标原点记做a（x，y）。

在该实施例中，对待扫描区域的图像进行二维坐标编码，使得每个待扫描材料1均有一个对应的坐标，方便扫描器的扫描及后续的识别、监控；这种编码方式适合按矩形阵列形式排布的待扫描材料1，或者排布规整的待扫描区域；比如传统的玻璃幕墙结构。

如图3所示，在本发明的另一个实施例中，所述S302包括：

S3026，以所述图像中任一待扫描材料1的中心点位置为极轴坐标原点，编码记做O2（0，0）；

S3027，该极轴坐标原点右方水平向为0°轴，其他待扫描材料1中心点的位置与该极轴坐标原点的连线记做L，所述连线L的长度为m，所述连线L与0°轴的夹角为n；

S3028，其他幕墙玻璃中心点的位置相对于所述极轴坐标原点记做b（m，n）；

在该实施例中，对待监测区域的图像进行极轴坐标编码，同样能够为每个待扫描材料1分配一个对应的坐标，方便扫描器的扫描及后续的识别、监控；这种编码方式更适合排布不规整的待扫描材料1，比如曲面玻璃幕墙结构或异形墙体；也能够适合堆放不整齐的扫描区域。

在本发明的一个实施例中，所述光斑2包括“O”型、“+”型、“·”型、“|”型、“-”型、“*”型中的至少一种；或包括“——”型、“~~~~”型、“……”型中的至少一种；类似“O”型、“+”型、“·”型、“|”型、“-”型、“*”型的光斑2更容易将扫描光束聚焦于每一个待扫描材料1，方便详细、精准的扫描；而类似“——”型、“~~~~”型、“……”型的光斑2则适合对待扫描材料1成组的对比扫描，能够有效提高扫描效率，同时成组的待扫描材料1方便组内互相对比，方便快速的粗检。

如图4、5所示，在本发明的一个实施例中，所述S304包括：

S3041，所述扫描器控制光斑2从任一点开始扫描；

S3042，所述光斑2在图像的上下边缘之间竖直的周期性往复移动；

S3043，所述光斑2每移动固定周期，在水平方向向左（或向右）发生一次侧移单位距离；

S3044，所述光斑2在水平方向保持同一向左（或向右）侧移方向，直至光斑2侧移至图像的左（或右）边缘，所述侧移方向改变一次。

该实施例给出了一类扫描策略：在S3042步骤中，当光斑2每移动半个周期便在水平方向发生一次侧移时，能够实现蛇形扫描，如图4所示；若光斑2每移动一个周期后再在水平方向发生一次侧移，则能够实现顺序扫描，如图5所示；需要指出的是，该实施例给出的扫描策略仅用于解释说明，文中使用的“上下”、“左（或右）”等词语仅为了方便表述，并不用于限定说明书的范围；本发明还可以有其他扫描方式，比如所述S304包括：

S3041’，所述扫描器控制光斑从任一点开始扫描；

S3042’，所述光斑在图像的左右边缘之间水平的周期性往复移动；

S3043’，所述光斑每移动固定周期，在竖直方向向上（或向下）发生一次侧移；

S3044’，所述光斑在竖直方向保持同一向上（或向下）侧移方向，直至光斑侧移至图像的上（或下）边缘，所述侧移方向改变一次。

该扫描方法实现了在水平方向上的蛇形扫描或顺序扫描；这些扫描方式与本发明设计思路相同，均应在本发明的保护范围之内。

如图6所示，在本发明的一个实施例中，当所述光斑2的尺寸小于单个待扫描材料1的尺寸时，执行S3041至S3044步骤；在该实施例中，通过调整光斑2移动周期可实现蛇形扫描或顺序扫描；光斑2一次聚焦于一个待扫描材料1，方便对材料进行详细、精准的扫描，适合精细扫描检测。

如图7所示，在本发明的一个实施例中，当所述光斑2的尺寸等于所述图像中一组待扫描材料1的水平长度时，执行S3041至S3042步骤；在该实施例中，光斑2以水平光条的形式在竖直方向往复扫描；光斑2一次对一组待扫描材料1进行扫描，能够实现快速、高效的粗检；同时，同组待扫描材料1能够组内互相对比，有效提高扫描、检查效率。

此外，当所述光斑的尺寸大于单个待扫描材料的尺寸、小于所述图像中一组待扫描材料的水平长度时，执行S3041至S3044步骤；在该实施例中，光斑311能够同时扫描数量不多的几块待扫描材料；既保证一定的识别准确度，又能够提高扫描效率。

在本发明的一个实施例中，所述S304包括：

S3046，所述光斑2根据所述编码按[0,1]随机矩阵的方式对幕墙玻璃进行跳跃式扫描；在该实施例中，光斑2在待扫描区域随机跳动扫描，适合对样品进行抽检，进一步提高扫描、检查效率；若将随机扫描的次数增加，同样能够实现全面检查。

以上实施例的各技术特征可以进行任意组合，为简洁描述，未对所有可能的组合进行举例说明；但只要这些技术特征的组合不冲突、矛盾，均应是本说明书记载的范围；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 (10)

1.一种根据图像的远程扫描方法，其特征在于，包括以下步骤：

S301，提供待扫描区域的图像，识别图像中的待扫描材料及排布；

S302，对所述图像及待扫描材料的位置进行编码；在同一条线上的待扫描材料为一组；

S303，提供一种扫描器，所述扫描器发出的扫描光束用以在待扫描材料上形成光斑；

S304，所述扫描器根据所述编码控制所述光斑按序扫描。

2.根据权利要求1所述的根据图像的远程扫描方法，其特征在于：所述S302包括：

S3021，以所述图像中任一待扫描材料的中心点位置为二维坐标原点，编码记做O1（0，0）；

S3022，以该二维坐标原点的竖直方向为y轴、水平方向为x轴；其他待扫描材料中心点的位置与该极轴坐标原点在竖直方向的距离为y、在水平方向上的距离为x；

S3023，其他待扫描材料中心点的位置相对于所述二维坐标原点记做a（x，y）。

3.根据权利要求1所述的根据图像的远程扫描方法，其特征在于：所述S302包括：

S3026，以所述图像中任一待扫描材料的中心点位置为极轴坐标原点，编码记做O2（0，0）；

S3027，该极轴坐标原点右方水平向为0°轴，其他待扫描材料中心点的位置与该极轴坐标原点的连线记做L，所述连线L的长度为m，所述连线L与0°轴的夹角为n；

S3028，其他幕墙玻璃中心点的位置相对于所述极轴坐标原点记做b（m，n）。

4.根据权利要求1所述的根据图像的远程扫描方法，其特征在于：所述光斑包括“O”型、“+”型、“·”型、“|”型、“-”型、“*”型中的至少一种；或包括“——”型、“~~~~”型、“……”型中的至少一种。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的根据图像的远程扫描方法，其特征在于：所述S304包括：

S3041，所述扫描器控制光斑从任一点开始扫描；

S3042，所述光斑在图像的上下边缘之间竖直的周期性往复移动；

S3043，所述光斑每移动固定周期，在水平方向向左（或向右）发生一次侧移；

S3044，所述光斑在水平方向保持同一向左（或向右）侧移方向，直至光斑侧移至图像的左（或右）边缘，所述侧移方向改变一次。

6.根据权利要求5所述的根据图像的远程扫描方法，其特征在于：当所述光斑的尺寸小于单个待扫描材料的尺寸时，执行S3041至S3044步骤。

7.根据权利要求5所述的根据图像的远程扫描方法，其特征在于：当所述光斑的尺寸等于所述图像中一组待扫描材料的水平长度时，执行S3041至S3042步骤。

8.根据权利要求5所述的根据图像的远程扫描方法，其特征在于：当所述光斑的尺寸大于单个待扫描材料的尺寸、小于所述图像中一组待扫描材料的水平长度时，执行S3041至S3044步骤。

9.根据权利要求5所述的根据图像的远程扫描方法，其特征在于：所述S304包括：

S3046，所述光斑根据所述编码按[0,1]随机矩阵的方式对幕墙玻璃进行跳跃式扫描。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的根据图像的远程扫描方法，其特征在于：所述S304包括：

S3041’，所述扫描器控制光斑从任一点开始扫描；

S3042’，所述光斑在图像的左右边缘之间水平的周期性往复移动；

S3043’，所述光斑每移动固定周期，在竖直方向向上（或向下）发生一次侧移；

S3044’，所述光斑在竖直方向保持同一向上（或向下）侧移方向，直至光斑侧移至图像的上（或下）边缘，所述侧移方向改变一次。

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