CN113222912B - 一种泡沫铝材料的标定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及泡沫铝生产技术领域，特别涉及一种泡沫铝材料的交错式标定方法，包括对泡沫铝板的端部进行剖切以露出端面；采用具有多排摄像头的识别系统自上而下采集至少两排的泡沫铝板端面的图像，将采集到的图像传输至计算机中，利用图形软件处理得到泡沫铝材料的孔径大小，计算孔径的标准差，若该标准差大于设定值，则判定泡沫铝的孔径均匀性差，停止识别，泡沫铝板直接进入不合格品区；若该标准差小于或等于设定值，则继续向下采集一排泡沫铝板端面的图像，将该排的孔径数据与前一排的孔径数据汇总评价；本发明克服了现有技术中一次性获取泡沫铝板材的整体图像，并对整体图像进行处理，以获得孔径数据时的数据量大，判断准确性低的缺陷。

Description

一种泡沫铝材料的标定方法
技术领域
本发明涉及泡沫铝生产技术领域，特别涉及一种泡沫铝材料的标定方法。
背景技术
泡沫铝是在纯铝或铝合金中加入添加剂后，经过发泡工艺而成，同时兼有金属和气泡特征，它具有密度小、冲击吸收能力强、耐高温、防火性能强、抗腐蚀、隔音降噪、导热率低和电磁屏蔽性高等优点；泡沫铝的这些优异性能使其在当今的材料领域具有广阔的应用前景，是很有开发前途的工程材料，特别是在交通运输行业，航天事业和建筑结构工业等方面。
均匀性直接影响泡沫铝的抗压强度和吸能缓冲性能，对产品质量影响极大，泡沫铝均匀性包括平面均匀性和上下均匀性两个方面。平面均匀性主要受工艺控制的影响，通过合理的工艺和规范的操作，可保证平面内基本均匀。但上下均匀性受工艺路线影响，必然会存在一定程度的不均匀，这是因为，熔体发泡法生产泡沫铝在发泡阶段，铝液受重力影响会下沉，气泡上浮，且由于上下压力差，形成的泡沫铝孔径上大下小，现有技术采用人工标定的方式对泡沫铝上下不同区域内的孔径大小进行测量，以衡量泡沫铝上下均匀性，对其筛选以得到高均匀度的泡沫铝材料，但这种方式费时费力，且存在准确度不足的缺陷。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种泡沫铝材料的标定方法，通过机器视觉识别的技术对泡沫铝上下不同区域内的孔径大小分别进行测量，筛选得到均匀性满足要求的泡沫铝材料。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种泡沫铝材料的标定方法，所述的方法包括对泡沫铝板的端部进行剖切以露出端面；
采用具有多排摄像头的识别系统自上而下采集至少两排的泡沫铝板端面的图像，将采集到的图像传输至计算机中，利用图形软件处理得到泡沫铝材料的孔径大小，计算孔径的标准差，若该标准差大于设定值，则判定泡沫铝的孔径均匀性差，停止识别，泡沫铝板直接进入不合格品区；
若该标准差小于或等于设定值，则继续向下采集一排泡沫铝板端面的图像，将采集到的图像传输至计算机中，利用图形软件处理得到泡沫铝材料的孔径大小，将该排泡沫铝材料的孔径数据与前一排的孔径数据汇总，计算孔径的标准差，若该标准差大于设定值，则判定泡沫铝的孔径均匀性差，停止识别，泡沫铝板直接进入不合格品区；
重复上述过程，直至最后一排图像采集完成，若该最后一排与其前一排的孔径标准差仍小于或等于设定值，则判定泡沫铝板的孔径均匀性好，输送至合格品区。
在进一步的技术方案中，同排摄像头中，相邻摄像头采集到的泡沫铝端面图像的水平间距为1mm；上下方向的摄像头中，相邻摄像头采集到的泡沫铝端面图像的垂直间距为1mm。
在进一步的技术方案中，每排摄像头采集到的泡沫铝端面的图像高度在10mm。
在进一步的技术方案中，所述的泡沫铝板横置在一向前移动的输送机构上，位于输送机构两侧的锯条对泡沫铝板的端部进行剖切以露出端面；
在所述输送机构的输送方向的后端设置有位于两侧的识别系统用于采集泡沫铝板端部的图像，并通过光纤将图像传输至计算机中进行分析，并根据计算机分析的结果控制泡沫铝板的输送方向至不合格品区或合格品区。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
本发明提供的泡沫铝材料的标定方法，通过逐排的进行泡沫铝板端面图像的采集，并基于该图像获得孔径数据，计算得到孔径数据的标准差，若标准差超过设定值，则直接判定该泡沫铝材料在上下方向的孔径均匀性差，提高了泡沫铝板材的筛选效率，克服了现有技术中一次性获取泡沫铝板材的整体图像，并对整体图像进行处理，以获得孔径数据时的数据量大，判断准确性低的缺陷；本发明提供的方法中，在一次评价时，仅需要考虑相邻两排的孔径数据，数据量较小，判断效率高；
另外，本发明提供的方法，由于一次仅评价相邻两排的数据，避免了泡沫铝板端部上下方向距离较远所必然存在的较大孔径差异对评价结果的影响，提高了评价的准确度。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明。
附图说明
图1示出为根据本发明具体实施方式提供的一种泡沫铝材料标定的流程图；
图2示出为根据本发明具体实施方式提供的一种泡沫铝材料标定的装置示意图；
图中标号说明：1-泡沫铝板，2-输送机构，3-锯条，4-识别系统，5-计算机，6-不合格品区，7-合格品区。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图，进一步阐明本发明。
需要说明的是，在本发明中，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文中所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供了一种泡沫铝材料的标定方法，所述的方法包括对泡沫铝板的端部进行剖切以露出端面；
采用具有多排摄像头的识别系统自上而下采集至少两排的泡沫铝板端面的图像，将采集到的图像传输至计算机中，利用图形软件处理得到泡沫铝材料的孔径大小，计算孔径的标准差，若该标准差大于设定值，则判定泡沫铝的孔径均匀性差，停止识别，泡沫铝板直接进入不合格品区；
若该标准差小于或等于设定值，则继续向下采集一排泡沫铝板端面的图像，将采集到的图像传输至计算机中，利用图形软件处理得到泡沫铝材料的孔径大小，将该排泡沫铝材料的孔径数据与前一排的孔径数据汇总，计算孔径的标准差，若该标准差大于设定值，则判定泡沫铝的孔径均匀性差，停止识别，泡沫铝板直接进入不合格品区；
重复上述过程，直至最后一排图像采集完成，若该最后一排与其前一排的孔径标准差仍小于或等于设定值，则判定泡沫铝板的孔径均匀性好，输送至合格品区。
需要说明的是，本发明中所述的“设定值”，可通过人工标定的质量满足要求的泡沫铝板来获得；也即，在本发明提供的方法中，需要先采用人工标定的方式确定一质量满足要求的泡沫铝板作为标准品，利用本发明提供的方法对标准品的每排图像予以采集，获得每排的孔径数据，再计算相邻两排的孔径数据的标准差，作为上述的“设定值”。也就是说，本发明中，针对某一工艺条件下生产得到的泡沫铝板的相邻两排的设定值也是不同的。
本发明提供的方法中，对泡沫铝板端部进行剖切的目的是为了露出内部的泡沫铝材料，以方便对泡沫铝板在上下方向的孔径大小、一致性进行下一步的标定；锯开后肉眼即可明显看到不同孔径分布的泡沫铝，；通过分布有多排摄像头的识别系统分别对泡沫铝板的两端面上下方向进行图像采集，事先在计算机中进行编程。
具体如图1所示的流程图，在第一次采集时，赋值n=1，识别系统采集第1排和第2排的数据，即第一次先采集两排的图像，获取两排的泡沫铝孔径数据，通过计算得到标准差，若该标准差大于设定值，则可以判定该两排的泡沫铝孔径偏差过大，该泡沫铝材料不满足质量要求，直接输送至不合格品区，识别完成。
若该标准差小于或等于设定值，则可以判定该两排的泡沫铝孔径偏差较小，满足质量要求，然后继续采集下一排的图像，并将该排图像获取得到的孔径数据与前一排的孔径数据汇总，计算出标准差，若该标准差大于设定值，则可以判定该两排的泡沫铝孔径偏差过大，该泡沫铝材料不满足质量要求，直接输送至不合格品区，识别完成。需要说明的是，在实际的方法操作中，第n+1排的数据在前一次的采集中已经完成，因此在此步骤中仅需要采集一排，即第n+2排的图像即可，例如在第一次采集的是第1、2排的图像，再次采集时仅需采集第3排的图像，基于该图像获得孔径数据后与第2排的数据汇总，计算求得新的标准差。
经上述过程重复完成最后一排的图像采集后，比较该最后一排与其前一排的孔径标准差仍小于或等于设定值，则判定泡沫铝板的孔径均匀性好，输送至合格品区。
本发明提供的上述方法，在一次比较的过程中，仅比较两排的孔径数据，避免了泡沫铝成型时在上下方向必然存在的孔径偏差对识别产生影响，通过逐层的交错比对，筛选出上下方向孔径偏差大的产品，并输入至不合格品区，一旦遇到上下方向孔径偏差大的泡沫铝产品，即停止识别，提高了筛选效率。
进一步的，根据本发明提供的方法，同排摄像头中，相邻摄像头采集到的泡沫铝端面图像的水平间距为1mm；上下方向的摄像头中，相邻摄像头采集到的泡沫铝端面图像的垂直间距为1mm。
进一步的，根据本发明提供的方法，每排摄像头采集到的泡沫铝端面的图像高度在10mm。
根据本发明提供的方法，结合图2所示，所述的泡沫铝板1横置在一向前移动的输送机构2上，位于输送机构2两侧的锯条3对泡沫铝板1的端部进行剖切以露出端面；
在所述输送机构2的输送方向的后端设置有位于两侧的识别系统4用于采集泡沫铝板1端部的图像，并通过光纤将图像传输至计算机5中进行分析，并根据计算机5分析的结果控制泡沫铝板1的输送方向至不合格品区6或合格品区7。
本发明中，采用识别系统4采集泡沫铝板1端部的图像，并依据该图像获取孔径数据属于本领域的现有技术，具体如公开号为“CN102135415A”的中国专利中就公开了一种基于机器视觉来测量泡沫铝孔径的方法和装置，本发明可采用其中公开的测量装置对泡沫铝板1的端部图像进行采集，并获得孔径数据。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种泡沫铝材料的标定方法，其特征在于，所述的方法包括对泡沫铝板的端部进行剖切以露出端面；
采用具有多排摄像头的识别系统自上而下采集至少两排的泡沫铝板端面的图像，将采集到的图像传输至计算机中，利用图形软件处理得到泡沫铝材料的孔径大小，计算孔径的标准差，若该标准差大于设定值，则判定泡沫铝的孔径均匀性差，停止识别，泡沫铝板直接进入不合格品区；
若该标准差小于或等于设定值，则继续向下采集一排泡沫铝板端面的图像，将采集到的图像传输至计算机中，利用图形软件处理得到泡沫铝材料的孔径大小，将该排泡沫铝材料的孔径数据与前一排的孔径数据汇总，计算孔径的标准差，若该标准差大于设定值，则判定泡沫铝的孔径均匀性差，停止识别，泡沫铝板直接进入不合格品区；
直至最后一排图像采集完成，若该最后一排与其前一排的孔径标准差仍小于或等于设定值，则判定泡沫铝板的孔径均匀性好，输送至合格品区。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，同排摄像头中，相邻摄像头采集到的泡沫铝端面图像的水平间距为1mm；上下方向的摄像头中，相邻摄像头采集到的泡沫铝端面图像的垂直间距为1mm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每排摄像头采集到的泡沫铝端面的图像高度在10mm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的泡沫铝板横置在一向前移动的输送机构上，位于输送机构两侧的锯条对泡沫铝板的端部进行剖切以露出端面；
在所述输送机构的输送方向的后端设置有位于两侧的识别系统用于采集泡沫铝板端部的图像，并通过光纤将图像传输至计算机中进行分析，并根据计算机分析的结果控制泡沫铝板的输送方向至不合格品区或合格品区。
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