CN113239100A - 基于手机的工件测厚数据成像方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于手机的工件测厚数据成像方法及系统，属于器材无损检测技术领域。包括测厚仪设备，测厚仪设备通过无线传输模块连接有手机APP，测厚仪设备内设有探头超声波脉冲模块，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被发射回探头，通过精准计算超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度，凡能使超声波以恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。获取工件厚度值后将数据通过TCP协议实时传输到手机APP，APP获取数据并成像显示。并根据用户选择来判断是否将数据上传到云端服务器。将传统的测厚技术充分地与数据传输、数据成像融合到一起，提高工件测量精确度。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于手机的工件测厚数据成像方法及系统，属于器材无损检测技术领域。
背景技术
目前，公知的测厚检测设备构造是由检测设备和手机APP组成，将检测设备测量的数据传输到手机，手机通过android自带控件显示。并不能将厚度值传到服务器，导致软件不能实现数据存储查看历史记录，容易造成数据错乱，检测人员的误判和漏判。
测厚检测是无损检测五大常规方法之一，超声波测厚仪是检测中用得最多、最成熟的方法。随着声波技术的不断完善与成熟，以及计算机的快速普及使用，使得超声波测厚应用技术也得到了不断地发展与进步，在检测灵敏度与精度等方面得到了显著的提升。但是由于设备APP之间没有涉及到网络数据库模式，所以现行使用的大部分超声波测厚设备始终沿用检测结果单一显示，没有实现图表化。这一现象存在着如下缺点：数据更新过快检测人员肉眼不容易查看,不能查看历史数据，无法实现数据对比，并且不利于信息管理。所以对工件厚度测量急需要进行智能化改进。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于手机的工件测厚数据成像方法及系统，解决了现有技术中出现的问题。
本发明所述的基于手机的工件测厚数据成像方法，包括以下步骤：
步骤1：手机终端开放热点；
步骤2：测厚仪发送广播监听到网络信号后自动连接；
步骤3：测厚仪设备采集待测工件的厚度值，并传输到手机APP；
步骤4：手机终端获取到测厚仪设备回传的厚度之后实时显示在手机控件，或通过计算呈波浪线显示；
步骤5：经过上述显示处理后将数据传到云端服务器，云端将数据保存到数据库；
步骤6：当数据存储到数据库后，将结果反馈给手机APP。
步骤4中APP接收到数据后对数据的处理和计算，具体如下：接收到数据后对数据进行解析，获取工件的厚度值，并将数据实时显示在手机APP文本控件内，并将数据保存到集合内，通过自定义控件加载数据，让数据以波浪线形式显示。
所述的步骤4中波浪线显示采用贝塞尔曲线，其公式如下：
二阶贝塞尔曲线公式
设A、B、F是一条曲线上顺序两个不同的点，过A和B点的两切线交于C点，在F 点的切线交AC和BC与D点和E点，则如下比例成立：
AD/AC＝CE/BC＝DF/DE
当A，B固定，引入参数t，令上述比值为t/(1-t)，即有：
D＝(1-t)A+tC (1)
E＝(1-t)C+tB (2)
F＝(1-t)D+tE (3)
将(1)式(2)式代入(3)式可得：
F＝(1-t)A+2t(1-t)C+t2B (4)
所述的贝塞尔曲线绘制过程如下：
1)获取坐标点
第一次测量厚度为A，第二次测量厚度为B，则起点A坐标为(0,A)，终点B坐标为(2,B)
2)绘制数据点和控制点；
控制点坐标获取公式为AD/AC＝CE/BC，设置第三点C，则在手机坐标轴上的坐标为(1,C)，然后再在AC和BC线段上找出点D和点E，使得AD/AC＝CE/BC；
3)绘制数据点和控制点的连线；
4)绘制辅助线和辅助点；
连接DE两点
绘制二阶贝塞尔曲线的当前点；
曲线当前点的获取公式为AD/AC＝CE/BC＝DF/DE即F就为曲线当前点
5)绘制二阶贝塞尔曲线。
D点逐渐向C点移动，E点逐渐向B点移动循环步骤4，将获取到的所有F点连线，就可以获得平滑曲线。
本发明所述的基于手机的工件测厚数据成像系统，所述的系统包括测厚仪和手机APP，测厚仪内设有探头和超声波脉冲模块，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，超声波脉冲被发射回探头，通过计算超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度，获取工件厚度值后将数据通过网络传输到手机APP，手机APP获取数据，对数据解析获取厚度值，进行波浪线显示，手机APP连接有云端服务器，手机APP将数据上传到云端服务器。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明的目的在于提供一种基于手机的工件测厚数据成像方法及系统，现行使用的大部分超声波测厚设备和APP之间没有涉及到网络数据库模式，所以检测结果只能单一显示，没有实现图表化。这一现象存在着如下缺点：数据更新过快检测人员肉眼不容易查看,不能查看历史数据，无法实现数据对比，并且不利于信息管理。
获取到数据后手机APP动态显示，用户可以根据自己的需求设置数据显示方式。包括文本显示、折线图(曲线)显示和柱状图显示。柱状图和折线图让数据显示更为直观。并且可以设置峰值当测量数据超过峰值，图标线段变成红色。测量完成后滑动图表就可直观展现。减少操作分人员对比时间。测量结束操作员可以根据要求选择是否将数据上传到服务器或者保存到本地。数据保存防止数据丢失便于统计。解决了现有技术中出现的问题。
附图说明
图1为本发明实施例系统的连接框图；
图2为本发明实施例中方法的流程图；
图3为本发明实施例中测厚仪内部的电路连接图；
图4为本发明实施例中贝塞尔曲线的绘制过程图；
图5为本发明实施例中测厚仪中贝赛尔曲线实现厚度显示的平滑曲线图；
图6为本发明实施例中测厚仪中厚实显示的柱状图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明：
实施例1：
如图1-2所示，本发明所述的基于手机的工件测厚数据成像系统，包括测厚仪和手机APP，测厚仪内设有探头和超声波脉冲模块，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，超声波脉冲被发射回探头，通过计算超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度，获取工件厚度值后将数据通过网络传输到手机APP，手机APP获取数据，对数据解析获取厚度值，进行图表化显示，手机APP连接有云端服务器，手机APP将数据上传到云端服务器。
测厚仪连接关系如图3所示；
1)发射电路：作用为设置测厚仪电压大小。
2)超声发射器：发射超声波，然后经过信号放大回传到单片机。
3)经过单片机处理后的数据成像到显示屏。
实施例2：
如图1所示，本发明所述的一种基于手机的工件测厚数据成像方法，包括以下步骤：
步骤1：手机终端开放网络热点；
步骤2：测厚仪设备发送广播监听网络后自动连接；
步骤3：测厚仪设备采集待测工件的厚度值，并传输到手机APP。
步骤4：手机终端获取到测厚仪设备回传的厚度之后解析数据并将厚度值实时显示在手机控件，贝塞尔曲线实现数据图表化显示；
步骤5：经过上述显示处理后将数据传到云端服务器，云端将数据保存到数据库；
步骤6：当数据存储到数据库后，将结果反馈给手机APP；
步骤7：当认定图片存在缺陷后自动存储到数据库，并将结果反馈给手机APP；
步骤1中手机终端首先连接无线网关的网路，加载厚度值。
所述的步骤4中APP接收到数据后对数据的处理和计算。具体如下：接收到数据后对数据进行解析，获取工件的厚度值，并将数据实时显示在APP文本控件内。并将数据保存到集合内，通过自定义控件加载数据，通过贝塞尔曲线让数据以波浪线形式显示。波浪线显示其优点在于将数据保存到集合内，可以对比工件厚度值各个时间段的变化过程，更直观立体的展示当前工件的厚度值。
所述的步骤4中所用到的贝塞尔曲线，是应用于二维图形应用程序的数学曲线。一般的矢量图形软件通过它来精确画出曲线，贝兹曲线由线段与节点组成，节点是可拖动的支点，线段像可伸缩的皮筋，我们在绘图工具上看到的钢笔工具就是来做这种矢量曲线的，贝塞尔曲线是计算机图形图像造型的基本工具，是图形造型运用得最多的基本线条之一。
其公式如下:
二阶贝塞尔曲线公式
设A、B、F是一条曲线上顺序两个不同的点，过A和B点的两切线交于C点，在F 点的切线交AC和BC与D点和E点，则如下比例成立：
AD/AC＝CE/BC＝DF/DE
当A，B固定，引入参数t，令上述比值为t/(1-t)，即有：
D＝(1-t)A+tC (1)
E＝(1-t)C+tB (2)
F＝(1-t)D+tE (3)
将(1)式(2)式代入(3)式可得：
F＝(1-t)A+2t(1-t)C+t2B
本实施例工作原理为：步骤4中手机APP获取到厚度数据后，应先进行数据解析。解析法为：
1.手机APP根据获取数据创建实例类，获取到数据后调用三方GSON解析数据。并将数据保存到实体类。
2.数据处理后创建自定义控件加载厚度值；
控件继承View。实现view的measure()、layout()、draw()函数.
measure调用onMeasure，onMeasure测量宽度、高度然后调用setMeasureDimension 保存测量结果。
3.计算保存厚度值。
获取解析数据后需要对数据进行计算来实现贝塞尔曲线，本实例使用为二阶贝塞尔曲线。
如图4所示，贝赛尔曲线的本质是通过数学计算公式去绘制平滑的曲线，具体实现过程可以分为四步：
步骤一：在平面内选3个不同线的点并且依次用线段连接。
步骤二：在AB和BC线段上找出点D和点E，使得AD/AB＝BE/BC
步骤三：连接DE，在DE上寻找点F，F点需要满足：DF/DE＝AD/AB＝BE/BC
步骤四：根据DE线段和计算公式找出所有的F点，记住是所有的F点，然后将其这些点连接起来。
例如第一次测量的工件厚度值为10，则在手机坐标轴上的点为(0,10)，第二次测量的工件厚度值为20，则在手机坐标轴上的点为(2,20)，设置第三点，假设在手机坐标轴上的点为(1,15)。三点分别对应上述步骤一中的ABC三点。然后再在AB和BC线段上找出点D 和点E，使得AD/AB＝BE/BC。则D点坐标约等于(1.5,10.04)，E点坐标约为(2.5，15.1)，同理连接DE,在DE上寻找点F，F点需要满足：DF/DE＝AD/AB＝BE/BC则F点坐标约为 (1.6,15.3)。
D点在AB线段上逐渐向B移动，E点在BC线段上逐渐向C移动，当DE与BC重合时，连接所有F点便可组成一条圆滑的曲线。
实施例3：
如图5所示，为使用贝赛尔曲线实现的平滑曲线图，根据实施过程，最后两点57.0和66.0 代表A B两点，则起点A坐标为(0,57.0)，终点B坐标为(2,66.0)
绘制数据点和控制点；
控制点坐标获取公式为AD/AC＝CE/BC，设置第三点C，则在手机坐标轴上的坐标为(1,C)，然后再在AC和BC线段上找出点D和点E，使得AD/AC＝CE/BC；
3)绘制数据点和控制点的连线；
4)绘制辅助线和辅助点；
连接DE两点
绘制二阶贝塞尔曲线的当前点；
曲线当前点的获取公式为AD/AC＝CE/BC＝DF/DE即F就为曲线当前点；
5)绘制二阶贝塞尔曲线。
D点逐渐向C点移动，E点逐渐向B点移动循环步骤4，将获取到的所有F点连线，就可以获得平滑曲线。
如图6所示，为柱状图显示，相较于曲线图柱状图没有用到复杂的贝塞尔曲线计算。测量厚度即为柱子高度，例如第三次测量厚度为58.0，则在屏幕坐标为(3,58.0)，起始点为 (3，0)。连接两点即可形成一根柱子。柱状图主要目的是可以直观的显示测量工件的形状。
采用以上结合附图描述的本发明的实施例的基于手机的工件测厚数据成像方法及系统，利用手机APP实现了工件厚度的图表化显示和上传，提高工件识别率和判别精确度。但本发明不局限于所描述的实施方式，在不脱离本发明的原理和精神的情况下这些对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种基于手机的工件测厚数据成像方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：
步骤1：手机终端开放热点；
步骤2：测厚仪发送广播监听到网络信号后自动连接；
步骤3：测厚仪设备采集待测工件的厚度值，并传输到手机APP；
步骤4：手机终端获取到测厚仪设备回传的厚度之后实时显示在手机控件，或通过计算呈曲线显示；
步骤5：经过上述显示处理后将数据传到云端服务器，云端将数据保存到数据库；
步骤6：当数据存储到数据库后，将结果反馈给手机APP。
2.根据权利要求1所述的基于手机的工件测厚数据成像方法，其特征在于：所述的步骤4中APP接收到数据后对数据的处理和计算，具体如下：接收到数据后对数据进行解析，获取工件的厚度值，并将数据实时显示在手机APP文本控件内，并将数据保存到集合内，通过自定义控件加载数据，让数据以曲线形式显示。
3.根据权利要求1所述的基于手机的工件测厚数据成像方法，其特征在于：所述的步骤4中曲线显示采用贝塞尔曲线，其公式如下：
二阶贝塞尔曲线公式
设A、B、F是一条曲线上顺序两个不同的点，过A和B点的两切线交于C点，在F点的切线交AC和BC与D点和E点，则如下比例成立：
AD/AC＝CE/BC＝DF/DE
当A，B固定，引入参数t，令上述比值为t/(1-t)，即有：
D＝(1-t)A+tC (1)
E＝(1-t)C+tB (2)
F＝(1-t)D+tE (3)
将(1)式(2)式代入(3)式可得：
F＝(1-t)A+2t(1-t)C+t2B (4)。
4.根据权利要求3所述的基于手机的工件测厚数据成像方法，其特征在于：所述的贝塞尔曲线绘制过程如下：
1)获取坐标点：
第一次测量厚度为A，第二次测量厚度为B，则起点A坐标为(0,A)，终点B坐标为(2,B)
2)绘制数据点和控制点；
控制点坐标获取公式为AD/AC＝CE/BC，设置第三点C，则在手机坐标轴上的坐标为(1,C)，然后再在AC和BC线段上找出点D和点E，使得AD/AC＝CE/BC；
3)绘制数据点和控制点的连线；
4)绘制辅助线和辅助点；
5)连接DE两点，
绘制二阶贝塞尔曲线的当前点；
曲线当前点的获取公式为AD/AC＝CE/BC＝DF/DE即F就为曲线当前点；
6)绘制二阶贝塞尔曲线；
D点逐渐向C点移动，E点逐渐向B点移动循环步骤5)，将获取到的所有F点连线，就可以获得平滑曲线。
5.一种基于手机的工件测厚数据成像系统，其特征在于：所述的系统包括测厚仪和手机APP，测厚仪内设有探头和超声波脉冲模块，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，超声波脉冲被发射回探头，通过计算超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度，获取工件厚度值后将数据通过网络传输到手机APP，手机APP获取数据，对数据解析获取厚度值，进行曲线显示，手机APP连接有云端服务器，手机APP将数据上传到云端服务器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210810 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |