CN113856938B - 一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测方法及系统，包括：获取目标工件表面石墨烯防腐涂料的高光谱数据及所述目标工件的三维重建模型；根据所述高光谱数据表征目标工件表面石墨烯防腐涂料的厚度信息；通过所述石墨烯防腐涂料的厚度信息与所述目标工件三维重建模型结合生成涂料厚度分布模型；获取目标工件石墨烯防腐涂料厚度基准值，计算目标工件石墨烯防腐涂料厚度信息与所述石墨烯防腐涂料厚度基准值的厚度偏差值；若所述厚度偏差值大于预设阈值，则将喷涂异常区域在所述涂料厚度分布模型上标记，对喷涂异常区域进行二次喷涂。本发明避免了石墨烯防腐涂料喷涂不均匀的情况，保证了设备后续运行的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及表面涂料均匀性检测技术领域，更具体的，涉及一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测方法及系统。
背景技术
海洋、土壤及化学介质等腐蚀环境对电力设备、海洋设施等造成了严重的腐蚀问题,开发适当的腐蚀控制技术和方法,避免或减缓腐蚀具有重要意义。涂料涂层防腐蚀是一种较为经济且应用广泛的方法。石墨烯是近年来发展起来的具有诸多特殊功能的新型纳米材料,其在导电、防腐蚀等方面的优异性能对于研制防腐涂料提供了新的技术途径和方向。在应用过程中，石墨烯防腐涂料喷涂往往会出现喷涂不均匀的情况，而防腐涂料的喷涂不均匀会使得设备工件在后续使用过程中因部分腐蚀影响设备运行可靠性，带来巨大的运维成本。
为了对工件喷涂的石墨烯涂料进行均匀性检测，确保喷涂均匀程度一直，需要开发一款系统与之配合进行实现，该系统通过获取目标工件表面石墨烯防腐涂料的高光谱数据检测石墨烯防腐涂料的厚度信息；通过目标工件的三维重建模型结合石墨烯防腐涂料的厚度信息生成涂料厚度分布模型，获取石墨烯防腐涂料厚度基准值与厚度信息的厚度偏差值，将厚度偏差值异常的对应区域在涂料厚度分布模型上标记，根据所述涂料厚度偏差值对目标区域进行二次喷涂。在该系统的实现过程中，如何通过判断目标工件的石墨烯防腐涂料的异常厚度信息及如根据异常厚度偏差值进行均匀性修正都是亟不可待需要解决的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测方法及系统。
本发明第一方面提供了一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测方法，包括：
获取目标工件表面石墨烯防腐涂料的高光谱数据及所述目标工件的三维重建模型；
根据所述高光谱数据表征目标工件表面石墨烯防腐涂料的厚度信息；
通过所述石墨烯防腐涂料的厚度信息与所述目标工件三维重建模型结合生成涂料厚度分布模型；
获取目标工件石墨烯防腐涂料厚度基准值，计算目标工件石墨烯防腐涂料厚度信息与所述石墨烯防腐涂料厚度基准值的厚度偏差值；
若所述厚度偏差值大于预设阈值，则将喷涂异常区域在所述涂料厚度分布模型上标记，对喷涂异常区域进行二次喷涂。
本方案中，其特征在于，根据所述高光谱数据表征目标工件表面石墨烯防腐涂料的厚度信息，具体为：
将采集的目标工件表面石墨烯防腐涂料的高光谱数据进行预处理，获取石墨烯防腐涂料的厚度信息对近红外光的响应特征；
根据所述响应特征计算石墨烯防腐涂料厚度与不同谱段反射率的相关性，根据所述相关性得到石墨烯防腐涂料厚度的最佳响应谱段；
通过所述最佳响应谱段与石墨烯涂料厚度建立涂料厚度检测模型，在所述最佳响应谱段中随机选择数据对所述涂料厚度检测模型进行精度验证；
若所述涂料厚度检测模型的误差值小于预设误差阈值，则输出厚度检测模型；
获取目标工件表面石墨烯防腐涂料的光谱反射率导入所述厚度检测模型得到目标工件表面石墨烯防腐涂料的厚度信息。
本方案中，所述的获取目标工件石墨烯防腐涂料厚度基准值，具体为：
获取目标工件的应用信息，根据目标工件应用信息获取应用环境参数信息，根据所述环境参数信息确定参数极限信息，通过所述参数极限信息预设石墨烯防腐涂料厚度信息；
同时对喷涂预设石墨烯防腐涂料厚度的目标工件进行性能评估，计算目标工件喷涂后性能可靠性与原始可靠性的偏差率信息；
判断所述偏差率信息是否大于预设偏差率阈值，若大于，则生成修正信息，根据所述修正信息对所述预设石墨烯防腐涂料厚度信息进行修正；
若不大于，则将所述预设石墨烯防腐涂料厚度信息设置为目标工件石墨烯防腐涂料厚度基准值。
本方案中，所述的对喷涂异常区域进行二次喷涂，具体为：
获取涂料厚度检测模型获取石墨烯防腐涂料的厚度异常点，根据所述涂料厚度分布模型与所述厚度异常点获取目标工件表面喷涂异常区域；
根据所述厚度偏差值确定二次喷涂厚度，根据所述二次喷涂厚度进行喷涂异常区域的二次喷涂；
将二次喷涂后的异常区域的周围预设区域进行喷涂厚度均匀性检测，若出现重复喷涂使得喷涂厚度增加，则判断厚度增加是否大于石墨烯防腐涂料厚度基准值；
若不大于，则将目标工件定义为合格，若大于，则将目标工件的喷涂过厚区域进行磨除。
本方案中，还包括：
将存在喷涂异常区域的工件进行标记，获取喷涂异常区域的厚度偏差值，将所述喷涂异常区域与所述厚度偏差值进行匹配；
根据所述涂料厚度分布模型获取所述喷涂异常区域的位置特征；
按照各喷涂异常区域的位置特征进行聚类分析生成喷涂异常特征，根据所述喷涂异常特征生成修正信息；
通过所述修正信息对石墨烯防腐涂料喷涂设备进行喷涂精度修正。
本方案中，还包括：
获取存在喷涂异常区域工件的高光谱图像信息，根据所述高光谱图像信息提取缺陷特征并判断喷涂缺陷的类型；
统计所述喷涂缺陷的出现频率及分布密度，判断所述出现频率及分布密度是否处于预设阈值范围内；
若不处于，则对存在喷涂异常区域的工件进行二次喷涂的同时，根据石墨烯防腐涂料的厚度基准值及喷涂缺陷特征调整喷涂的流量和流速。
本发明第二方面还提供了一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测系统，该系统包括：存储器、处理器，所述存储器中包括一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测方法程序，所述一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
获取目标工件表面石墨烯防腐涂料的高光谱数据及所述目标工件的三维重建模型；
根据所述高光谱数据表征目标工件表面石墨烯防腐涂料的厚度信息；
通过所述石墨烯防腐涂料的厚度信息与所述目标工件三维重建模型结合生成涂料厚度分布模型；
获取目标工件石墨烯防腐涂料厚度基准值，计算目标工件石墨烯防腐涂料厚度信息与所述石墨烯防腐涂料厚度基准值的厚度偏差值；
若所述厚度偏差值大于预设阈值，则将喷涂异常区域在所述涂料厚度分布模型上标记，对喷涂异常区域进行二次喷涂。
本方案中，其特征在于，根据所述高光谱数据表征目标工件表面石墨烯防腐涂料的厚度信息，具体为：
将采集的目标工件表面石墨烯防腐涂料的高光谱数据进行预处理，获取石墨烯防腐涂料的厚度信息对近红外光的响应特征；
根据所述响应特征计算石墨烯防腐涂料厚度与不同谱段反射率的相关性，根据所述相关性得到石墨烯防腐涂料厚度的最佳响应谱段；
通过所述最佳响应谱段与石墨烯涂料厚度建立涂料厚度检测模型，在所述最佳响应谱段中随机选择数据对所述涂料厚度检测模型进行精度验证；
若所述涂料厚度检测模型的误差值小于预设误差阈值，则输出厚度检测模型；
获取目标工件表面石墨烯防腐涂料的光谱反射率导入所述厚度检测模型得到目标工件表面石墨烯防腐涂料的厚度信息。
本方案中，所述的获取目标工件石墨烯防腐涂料厚度基准值，具体为：
获取目标工件的应用信息，根据目标工件应用信息获取应用环境参数信息，根据所述环境参数信息确定参数极限信息，通过所述参数极限信息预设石墨烯防腐涂料厚度信息；
同时对喷涂预设石墨烯防腐涂料厚度的目标工件进行性能评估，计算目标工件喷涂后性能可靠性与原始可靠性的偏差率信息；
判断所述偏差率信息是否大于预设偏差率阈值，若大于，则生成修正信息，根据所述修正信息对所述预设石墨烯防腐涂料厚度信息进行修正；
若不大于，则将所述预设石墨烯防腐涂料厚度信息设置为目标工件石墨烯防腐涂料厚度基准值。
本方案中，所述的对喷涂异常区域进行二次喷涂，具体为：
获取涂料厚度检测模型获取石墨烯防腐涂料的厚度异常点，根据所述涂料厚度分布模型与所述厚度异常点获取目标工件表面喷涂异常区域；
根据所述厚度偏差值确定二次喷涂厚度，根据所述二次喷涂厚度进行喷涂异常区域的二次喷涂；
将二次喷涂后的异常区域的周围预设区域进行喷涂厚度均匀性检测，若出现重复喷涂使得喷涂厚度增加，则判断厚度增加是否大于石墨烯防腐涂料厚度基准值；
若不大于，则将目标工件定义为合格，若大于，则将目标工件的喷涂过厚区域进行磨除。
本方案中，还包括：
将存在喷涂异常区域的工件进行标记，获取喷涂异常区域的厚度偏差值，将所述喷涂异常区域与所述厚度偏差值进行匹配；
根据所述涂料厚度分布模型获取所述喷涂异常区域的位置特征；
按照各喷涂异常区域的位置特征进行聚类分析生成喷涂异常特征，根据所述喷涂异常特征生成修正信息；
通过所述修正信息对石墨烯防腐涂料喷涂设备进行喷涂精度修正。
本方案中，还包括：
获取存在喷涂异常区域工件的高光谱图像信息，根据所述高光谱图像信息提取缺陷特征并判断喷涂缺陷的类型；
统计所述喷涂缺陷的出现频率及分布密度，判断所述出现频率及分布密度是否处于预设阈值范围内；
若不处于，则对存在喷涂异常区域的工件进行二次喷涂的同时，根据石墨烯防腐涂料的厚度基准值及喷涂缺陷特征调整喷涂的流量和流速。
本发明公开了一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测方法及系统，涉及表面涂料均匀性检测技术领域，其中石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测方法包括：获取目标工件表面石墨烯防腐涂料的高光谱数据及所述目标工件的三维重建模型；根据所述高光谱数据表征目标工件表面石墨烯防腐涂料的厚度信息；通过所述石墨烯防腐涂料的厚度信息与所述目标工件三维重建模型结合生成涂料厚度分布模型；获取目标工件石墨烯防腐涂料厚度基准值，计算目标工件石墨烯防腐涂料厚度信息与所述石墨烯防腐涂料厚度基准值的厚度偏差值；若所述厚度偏差值大于预设阈值，则将喷涂异常区域在所述涂料厚度分布模型上标记，对喷涂异常区域进行二次喷涂。本发明避免了石墨烯防腐涂料喷涂不均匀情况，有效减少了运行设备因部分腐蚀而造成的设备运行可靠性降低的现象，同时减少了因频繁故障而产生的运维成本。
附图说明
图1示出了本发明一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测方法的流程图；
图2示出了本发明设置石墨烯防腐涂料厚度基准值的方法流程图；
图3示出了本发明对喷涂异常区域进行二次喷涂的方法流程图；
图4示出了本发明一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测系统的框图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了本发明一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测方法的流程图。
如图1所示，本发明第一方面提供了一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测方法，包括：
S102，获取目标工件表面石墨烯防腐涂料的高光谱数据及所述目标工件的三维重建模型；
S104，根据所述高光谱数据表征目标工件表面石墨烯防腐涂料的厚度信息；
S106，通过所述石墨烯防腐涂料的厚度信息与所述目标工件三维重建模型结合生成涂料厚度分布模型；
S108，获取目标工件石墨烯防腐涂料厚度基准值，计算目标工件石墨烯防腐涂料厚度信息与所述石墨烯防腐涂料厚度基准值的厚度偏差值；
S110，若所述厚度偏差值大于预设阈值，则将喷涂异常区域在所述涂料厚度分布模型上标记，对喷涂异常区域进行二次喷涂。
需要说明的是，获取目标工件的三维重建模型，具体为：获取目标工件的多视角点云数据及目标工件的设计图纸信息，将所述目标工件的多视角点云数据结合目标工件的设计图纸信息进行尺寸标定与配准，并将多视角点云数据进行拟合建立全视角的点云模型对目标工件进行曲面重建。在采集目标工件的点云数据时，若目标工件的尺寸较大，容易受角度影响或者遮挡，不可能通过一次扫描完成整个目标工件的点云数据，在利用点云数据进行目标工件三维重建模型构建时需要考虑不同角度观测产生误差累积，因此，获取目标工件设计图纸信息，从设计图纸信息中获取目标工件尺寸比例信息，通过目标工件点云数据及图纸信息进行建模，提高了建模效率，减少了目标工件三维重建模型的误差。
需要说明的是，其特征在于，根据所述高光谱数据表征目标工件表面石墨烯防腐涂料的厚度信息，具体为：
将采集的目标工件表面石墨烯防腐涂料的高光谱数据进行预处理，获取石墨烯防腐涂料的厚度信息对近红外光的响应特征；
根据所述响应特征计算石墨烯防腐涂料厚度与不同谱段反射率的相关性，根据所述相关性得到石墨烯防腐涂料厚度的最佳响应谱段；
通过所述最佳响应谱段与石墨烯涂料厚度建立涂料厚度检测模型，在所述最佳响应谱段中随机选择数据对所述涂料厚度检测模型进行精度验证；
若所述涂料厚度检测模型的误差值小于预设误差阈值，则输出厚度检测模型；
获取目标工件表面石墨烯防腐涂料的光谱反射率导入所述厚度检测模型得到目标工件表面石墨烯防腐涂料的厚度信息。
图2示出了本发明设置石墨烯防腐涂料厚度基准值的方法流程图。
根据本发明实施例，所述的获取目标工件石墨烯防腐涂料厚度基准值，具体为：
S202，获取目标工件的应用信息，根据目标工件应用信息获取应用环境参数信息，根据所述环境参数信息确定参数极限信息，通过所述参数极限信息预设石墨烯防腐涂料厚度信息；
S204，同时对喷涂预设石墨烯防腐涂料厚度的目标工件进行性能评估，计算目标工件喷涂后性能可靠性与原始可靠性的偏差率信息；
S206，判断所述偏差率信息是否大于预设偏差率阈值，若大于，则生成修正信息，根据所述修正信息对所述预设石墨烯防腐涂料厚度信息进行修正；
S208，若不大于，则将所述预设石墨烯防腐涂料厚度信息设置为目标工件石墨烯防腐涂料厚度基准值。
需要说明的是，根据目标工件的应用信息获取目标工件应用环境的主要腐蚀因素，根据目标工件的材料信息获取同种材料腐蚀试验的腐蚀数据作为原始数据，根据所述原始数据计算预设时间内的腐蚀速率，根据所述腐蚀速率预测目标工件的使用寿命，并根据目标工件的使用寿命结合应用环境的环境参数极限值等生成预设石墨烯防腐涂料厚度信息。所述应用环境的主要腐蚀因素可分为大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。
图3示出了本发明对喷涂异常区域进行二次喷涂的方法流程图。
根据本发明实施例，所述的对喷涂异常区域进行二次喷涂，具体为：
S302，获取涂料厚度检测模型获取石墨烯防腐涂料的厚度异常点，根据所述涂料厚度分布模型与所述厚度异常点获取目标工件表面喷涂异常区域；
S304，根据所述厚度偏差值确定二次喷涂厚度，根据所述二次喷涂厚度进行喷涂异常区域的二次喷涂；
S306，将二次喷涂后的异常区域的周围预设区域进行喷涂厚度均匀性检测，若出现重复喷涂使得喷涂厚度增加，则判断厚度增加是否大于石墨烯防腐涂料厚度基准值；
S308，若不大于，则将目标工件定义为合格，若大于，则将目标工件的喷涂过厚区域进行磨除。
需要说明的是，本发明还包括通过喷涂异常区域的特征对喷涂进行修正，具体为：
将存在喷涂异常区域的工件进行标记，获取喷涂异常区域的厚度偏差值，将所述喷涂异常区域与所述厚度偏差值进行匹配；
根据所述涂料厚度分布模型获取所述喷涂异常区域的位置特征；
按照各喷涂异常区域的位置特征进行聚类分析生成喷涂异常特征，根据所述喷涂异常特征生成修正信息；
通过所述修正信息对石墨烯防腐涂料喷涂设备进行喷涂精度修正。
需要说明的是，本发明还包括根据喷涂异常区域调整喷涂的流量和流速，具体为：
获取存在喷涂异常区域工件的高光谱图像信息，根据所述高光谱图像信息提取缺陷特征并判断喷涂缺陷的类型；
统计所述喷涂缺陷的出现频率及分布密度，判断所述出现频率及分布密度是否处于预设阈值范围内；
若不处于，则对存在喷涂异常区域的工件进行二次喷涂的同时，根据石墨烯防腐涂料的厚度基准值及喷涂缺陷特征调整喷涂的流量和流速。
需要说明的是，所述喷涂缺陷包括喷涂气泡、表面流挂、表面针孔等，喷涂缺陷的形成大多与涂料喷涂的流速流量或者涂料的稀释程度有关，例如，当喷涂料稀释过度、一次涂装过厚或者喷嘴与工件表面距离太近、喷涂速度不当都会造成喷涂后工件表面产生流挂缺陷，通过对缺陷类型的分析，根据石墨烯防腐涂料的厚度基准值及喷涂缺陷特征调整喷涂的流量和流速，同时对防腐涂料的配比进行调整，有效减少后续工件喷涂时的缺陷产生。
根据本发明实施例，本发明还包括建立数据库，通过所述数据库存储各种类工件的参数信息及历史喷涂异常信息，具体为：
构建数据库，将各类工件的工件参数、应用环境及石墨烯防腐涂料厚度基准值匹配数据与喷涂异常区域与厚度偏差值匹配数据构成数据序列存储到数据库中；
获取待检测工件的工件参数及应用环境建立索引标签，根据所述索引标签在所述数据库中进行检索，计算待检测工件的工件参数与数据库中数据序列的匹配度；
判断所述匹配度是否大于预设匹配度阈值，若大于，则提取对应数据序列中工件参数匹配的石墨烯防腐涂料厚度基准值作为喷涂标准；
根据数据库中相关工件的历史喷涂异常信息生成待检测工件的喷涂修正信息，通过所述喷涂修正信息对喷涂过程进行调整。
需要说明的是，构建数据库，其中包括各个型号、规格的历史库存工件的工件参数及石墨烯防腐涂料厚度基准值，根据待检测工件的工件参数在数据库中进行匹配度计算，在数据库中寻找符合匹配要求的历史库存产品，将历史库存工件的石墨烯防腐涂料厚度基准值作为待检测工件的表面石墨烯防腐涂层的喷涂标准，大大提高了工件涂料厚度的确定效率，同时根据数据库中相关工件的历史喷涂异常信息生成待检测工件的喷涂修正信息，减少了喷涂过程宗喷涂缺陷的产生。
根据本发明实施例，本发明还包括，根据工件的高光谱数据判断待喷涂表面是否存在杂物及缺陷，具体为：
获取目标工件待喷涂表面的高光谱图像数据，将所述高光谱图像数据进行预处理；
根据预处理后的高光谱图像数据获取目标工件待喷涂表面的杂物及缺陷信息，若存在杂物及缺陷信息，则将所述杂物进行清理，将所述缺陷进行标记并提取缺陷特征；
将所述标记反馈到石墨烯防腐涂料喷涂设备，所述石墨烯防腐涂料喷涂设备根据缺陷位置信息确定重点喷涂区域，并根据缺陷特征调整重点区域内石墨烯防腐涂料厚度基准值。
需要说明的是，获取目标工件待喷涂表面的高光谱图像数据进行预处理，并产生图像特征集；将所述图像特征融合产生训练用图像融合集，通过训练用图像融合集对缺陷识别决策模块进行训练，通过缺陷识别决策模块判断目标工件待喷涂表面是否具有缺陷、所述缺陷的具体位置和所述缺陷的尺寸的大小，所述缺陷特征包括缺陷的形状信息、缺陷的尺寸信息及缺陷的位置信息。
图4示出了本发明一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测系统的框图。
本发明第二方面还提供了一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测系统4，该系统包括：存储器41、处理器42，所述存储器中包括一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测方法程序，所述一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
获取目标工件表面石墨烯防腐涂料的高光谱数据及所述目标工件的三维重建模型；
根据所述高光谱数据表征目标工件表面石墨烯防腐涂料的厚度信息；
通过所述石墨烯防腐涂料的厚度信息与所述目标工件三维重建模型结合生成涂料厚度分布模型；
获取目标工件石墨烯防腐涂料厚度基准值，计算目标工件石墨烯防腐涂料厚度信息与所述石墨烯防腐涂料厚度基准值的厚度偏差值；
若所述厚度偏差值大于预设阈值，则将喷涂异常区域在所述涂料厚度分布模型上标记，对喷涂异常区域进行二次喷涂。
需要说明的是，获取目标工件的三维重建模型，具体为：获取目标工件的多视角点云数据及目标工件的设计图纸信息，将所述目标工件的多视角点云数据结合目标工件的设计图纸信息进行尺寸标定与配准，并将多视角点云数据进行拟合建立全视角的点云模型对目标工件进行曲面重建。在采集目标工件的点云数据时，若目标工件的尺寸较大，容易受角度影响或者遮挡，不可能通过一次扫描完成整个目标工件的点云数据，在利用点云数据进行目标工件三维重建模型构建时需要考虑不同角度观测产生误差累积，因此，获取目标工件设计图纸信息，从设计图纸信息中获取目标工件尺寸比例信息，通过目标工件点云数据及图纸信息进行建模，提高了建模效率，减少了目标工件三维重建模型的误差。
需要说明的是，其特征在于，根据所述高光谱数据表征目标工件表面石墨烯防腐涂料的厚度信息，具体为：
将采集的目标工件表面石墨烯防腐涂料的高光谱数据进行预处理，获取石墨烯防腐涂料的厚度信息对近红外光的响应特征；
根据所述响应特征计算石墨烯防腐涂料厚度与不同谱段反射率的相关性，根据所述相关性得到石墨烯防腐涂料厚度的最佳响应谱段；
通过所述最佳响应谱段与石墨烯涂料厚度建立涂料厚度检测模型，在所述最佳响应谱段中随机选择数据对所述涂料厚度检测模型进行精度验证；
若所述涂料厚度检测模型的误差值小于预设误差阈值，则输出厚度检测模型；
获取目标工件表面石墨烯防腐涂料的光谱反射率导入所述厚度检测模型得到目标工件表面石墨烯防腐涂料的厚度信息。
根据本发明实施例，所述的获取目标工件石墨烯防腐涂料厚度基准值，具体为：
获取目标工件的应用信息，根据目标工件应用信息获取应用环境参数信息，根据所述环境参数信息确定参数极限信息，通过所述参数极限信息预设石墨烯防腐涂料厚度信息；
同时对喷涂预设石墨烯防腐涂料厚度的目标工件进行性能评估，计算目标工件喷涂后性能可靠性与原始可靠性的偏差率信息；
判断所述偏差率信息是否大于预设偏差率阈值，若大于，则生成修正信息，根据所述修正信息对所述预设石墨烯防腐涂料厚度信息进行修正；
若不大于，则将所述预设石墨烯防腐涂料厚度信息设置为目标工件石墨烯防腐涂料厚度基准值。
需要说明的是，根据目标工件的应用信息获取目标工件应用环境的主要腐蚀因素，根据目标工件的材料信息获取同种材料腐蚀试验的腐蚀数据作为原始数据，根据所述原始数据计算预设时间内的腐蚀速率，根据所述腐蚀速率预测目标工件的使用寿命，并根据目标工件的使用寿命结合应用环境的环境参数极限值等生成预设石墨烯防腐涂料厚度信息。所述应用环境的主要腐蚀因素可分为大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。
根据本发明实施例，所述的对喷涂异常区域进行二次喷涂，具体为：
获取涂料厚度检测模型获取石墨烯防腐涂料的厚度异常点，根据所述涂料厚度分布模型与所述厚度异常点获取目标工件表面喷涂异常区域；
根据所述厚度偏差值确定二次喷涂厚度，根据所述二次喷涂厚度进行喷涂异常区域的二次喷涂；
将二次喷涂后的异常区域的周围预设区域进行喷涂厚度均匀性检测，若出现重复喷涂使得喷涂厚度增加，则判断厚度增加是否大于石墨烯防腐涂料厚度基准值；
若不大于，则将目标工件定义为合格，若大于，则将目标工件的喷涂过厚区域进行磨除。
需要说明的是，本发明还包括通过喷涂异常区域的特征对喷涂进行修正，具体为：
将存在喷涂异常区域的工件进行标记，获取喷涂异常区域的厚度偏差值，将所述喷涂异常区域与所述厚度偏差值进行匹配；
根据所述涂料厚度分布模型获取所述喷涂异常区域的位置特征；
按照各喷涂异常区域的位置特征进行聚类分析生成喷涂异常特征，根据所述喷涂异常特征生成修正信息；
通过所述修正信息对石墨烯防腐涂料喷涂设备进行喷涂精度修正。
需要说明的是，本发明还包括根据喷涂异常区域调整喷涂的流量和流速，具体为：
获取存在喷涂异常区域工件的高光谱图像信息，根据所述高光谱图像信息提取缺陷特征并判断喷涂缺陷的类型；
统计所述喷涂缺陷的出现频率及分布密度，判断所述出现频率及分布密度是否处于预设阈值范围内；
若不处于，则对存在喷涂异常区域的工件进行二次喷涂的同时，根据石墨烯防腐涂料的厚度基准值及喷涂缺陷特征调整喷涂的流量和流速。
需要说明的是，所述喷涂缺陷包括喷涂气泡、表面流挂、表面针孔等，喷涂缺陷的形成大多与涂料喷涂的流速流量或者涂料的稀释程度有关，例如，当喷涂料稀释过度、一次涂装过厚或者喷嘴与工件表面距离太近、喷涂速度不当都会造成喷涂后工件表面产生流挂缺陷，通过对缺陷类型的分析，根据石墨烯防腐涂料的厚度基准值及喷涂缺陷特征调整喷涂的流量和流速，同时对防腐涂料的配比进行调整，有效减少后续工件喷涂时的缺陷产生。
根据本发明实施例，本发明还包括建立数据库，通过所述数据库存储各种类工件的参数信息及历史喷涂异常信息，具体为：
构建数据库，将各类工件的工件参数、应用环境及石墨烯防腐涂料厚度基准值匹配数据与喷涂异常区域与厚度偏差值匹配数据构成数据序列存储到数据库中；
获取待检测工件的工件参数及应用环境建立索引标签，根据所述索引标签在所述数据库中进行检索，计算待检测工件的工件参数与数据库中数据序列的匹配度；
判断所述匹配度是否大于预设匹配度阈值，若大于，则提取对应数据序列中工件参数匹配的石墨烯防腐涂料厚度基准值作为喷涂标准；
根据数据库中相关工件的历史喷涂异常信息生成待检测工件的喷涂修正信息，通过所述喷涂修正信息对喷涂过程进行调整。
需要说明的是，构建数据库，其中包括各个型号、规格的历史库存工件的工件参数及石墨烯防腐涂料厚度基准值，根据待检测工件的工件参数在数据库中进行匹配度计算，在数据库中寻找符合匹配要求的历史库存产品，将历史库存工件的石墨烯防腐涂料厚度基准值作为待检测工件的表面石墨烯防腐涂层的喷涂标准，大大提高了工件涂料厚度的确定效率，同时根据数据库中相关工件的历史喷涂异常信息生成待检测工件的喷涂修正信息，减少了喷涂过程宗喷涂缺陷的产生。
根据本发明实施例，本发明还包括，根据工件的高光谱数据判断待喷涂表面是否存在杂物及缺陷，具体为：
获取目标工件待喷涂表面的高光谱图像数据，将所述高光谱图像数据进行预处理；
根据预处理后的高光谱图像数据获取目标工件待喷涂表面的杂物及缺陷信息，若存在杂物及缺陷信息，则将所述杂物进行清理，将所述缺陷进行标记并提取缺陷特征；
将所述标记反馈到石墨烯防腐涂料喷涂设备，所述石墨烯防腐涂料喷涂设备根据缺陷位置信息确定重点喷涂区域，并根据缺陷特征调整重点区域内石墨烯防腐涂料厚度基准值。
需要说明的是，获取目标工件待喷涂表面的高光谱图像数据进行预处理，并产生图像特征集；将所述图像特征融合产生训练用图像融合集，通过训练用图像融合集对缺陷识别决策模块进行训练，通过缺陷识别决策模块判断目标工件待喷涂表面是否具有缺陷、所述缺陷的具体位置和所述缺陷的尺寸的大小，所述缺陷特征包括缺陷的形状信息、缺陷的尺寸信息及缺陷的位置信息。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测方法，其特征在于，包括：
获取目标工件表面石墨烯防腐涂料的高光谱数据及所述目标工件的三维重建模型；
根据所述高光谱数据表征目标工件表面石墨烯防腐涂料的厚度信息；
通过所述石墨烯防腐涂料的厚度信息与所述目标工件三维重建模型结合生成涂料厚度分布模型；
获取目标工件石墨烯防腐涂料厚度基准值，计算目标工件表面石墨烯防腐涂料厚度信息与所述石墨烯防腐涂料厚度基准值的厚度偏差值；
若所述厚度偏差值大于预设阈值，则将喷涂异常区域在所述涂料厚度分布模型上标记，对喷涂异常区域进行二次喷涂；
所述的获取目标工件石墨烯防腐涂料厚度基准值，具体为：
获取目标工件的应用信息，根据目标工件应用信息获取应用环境参数信息，根据所述应用环境参数信息确定参数极限信息，通过所述参数极限信息预设石墨烯防腐涂料厚度信息；
同时对喷涂预设石墨烯防腐涂料厚度信息的目标工件进行性能评估，计算目标工件喷涂后性能可靠性与原始可靠性的偏差率信息；
判断所述偏差率信息是否大于预设偏差率阈值，若大于，则生成修正信息，根据所述修正信息对所述预设石墨烯防腐涂料厚度信息进行修正；
若不大于，则将所述预设石墨烯防腐涂料厚度信息设置为目标工件石墨烯防腐涂料厚度基准值；
所述的对喷涂异常区域进行二次喷涂，具体为：
获取涂料厚度检测模型， 获取石墨烯防腐涂料的厚度异常点，根据所述涂料厚度分布模型与所述厚度异常点获取目标工件表面喷涂异常区域；
根据所述厚度偏差值确定二次喷涂厚度，根据所述二次喷涂厚度进行喷涂异常区域的二次喷涂；
将二次喷涂后的喷涂异常区域的周围预设区域进行喷涂厚度均匀性检测，若出现重复喷涂使得喷涂厚度增加，则判断重复喷涂后的涂料厚度是否大于石墨烯防腐涂料厚度基准值；
若不大于，则将目标工件定义为合格，若大于，则将目标工件的喷涂过厚区域进行磨除；
建立数据库，通过所述数据库存储各种类工件的参数信息及历史喷涂异常信息，具体为：
构建数据库，将各类工件的工件参数、应用环境及石墨烯防腐涂料厚度基准值匹配数据与喷涂异常区域与厚度偏差值匹配数据构成数据序列存储到数据库中；
获取待检测工件的工件参数及应用环境建立索引标签，根据所述索引标签在所述数据库中进行检索，计算待检测工件的工件参数与数据库中数据序列的匹配度；
判断所述匹配度是否大于预设匹配度阈值，若大于，则提取对应数据序列中工件参数匹配的石墨烯防腐涂料厚度基准值作为喷涂标准；
根据数据库中相关工件的历史喷涂异常信息生成待检测工件的喷涂修正信息，通过所述喷涂修正信息对喷涂过程进行调整。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测方法，其特征在于，根据所述高光谱数据表征目标工件表面石墨烯防腐涂料的厚度信息，具体为：
将采集的目标工件表面石墨烯防腐涂料的高光谱数据进行预处理，获取石墨烯防腐涂料的厚度信息对近红外光的响应特征；
根据所述响应特征计算石墨烯防腐涂料厚度与不同谱段反射率的相关性，根据所述相关性得到石墨烯防腐涂料厚度的最佳响应谱段；
通过所述最佳响应谱段与石墨烯防腐涂料厚度建立涂料厚度检测模型，在所述最佳响应谱段中随机选择数据对所述涂料厚度检测模型进行精度验证；
若所述涂料厚度检测模型的误差值小于预设误差阈值，则输出涂料厚度检测模型；
获取目标工件表面石墨烯防腐涂料的光谱反射率导入所述涂料厚度检测模型得到目标工件表面石墨烯防腐涂料的厚度信息。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测方法，其特征在于，还包括：
将存在喷涂异常区域的工件进行标记，获取喷涂异常区域的厚度偏差值，将所述喷涂异常区域与所述厚度偏差值进行匹配；
根据所述涂料厚度分布模型获取所述喷涂异常区域的位置特征；
按照各喷涂异常区域的位置特征进行聚类分析生成喷涂异常特征，根据所述喷涂异常特征生成修正信息；
通过所述修正信息对石墨烯防腐涂料喷涂设备进行喷涂精度修正。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测方法，其特征在于，还包括：
获取存在喷涂异常区域工件的高光谱图像信息，根据所述高光谱图像信息提取喷涂缺陷特征并判断喷涂缺陷的类型；
统计所述喷涂缺陷的出现频率及分布密度，判断所述出现频率及分布密度是否处于预设阈值范围内；
若不处于，则对存在喷涂异常区域的工件进行二次喷涂的同时，根据石墨烯防腐涂料的厚度基准值及喷涂缺陷特征调整喷涂的流量和流速。
5.一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测系统，其特征在于，该系统包括：存储器、处理器，所述存储器中包括一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测方法程序，所述一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测的方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
获取目标工件表面石墨烯防腐涂料的高光谱数据及所述目标工件的三维重建模型；
根据所述高光谱数据表征目标工件表面石墨烯防腐涂料的厚度信息；
通过所述石墨烯防腐涂料的厚度信息与所述目标工件三维重建模型结合生成涂料厚度分布模型；
获取目标工件石墨烯防腐涂料厚度基准值，计算目标工件表面石墨烯防腐涂料厚度信息与所述石墨烯防腐涂料厚度基准值的厚度偏差值；
若所述厚度偏差值大于预设阈值，则将喷涂异常区域在所述涂料厚度分布模型上标记，对喷涂异常区域进行二次喷涂；
所述的获取目标工件石墨烯防腐涂料厚度基准值，具体为：
获取目标工件的应用信息，根据目标工件应用信息获取应用环境参数信息，根据所述应用环境参数信息确定参数极限信息，通过所述参数极限信息预设石墨烯防腐涂料厚度信息；
同时对喷涂预设石墨烯防腐涂料厚度信息的目标工件进行性能评估，计算目标工件喷涂后性能可靠性与原始可靠性的偏差率信息；
判断所述偏差率信息是否大于预设偏差率阈值，若大于，则生成修正信息，根据所述修正信息对所述预设石墨烯防腐涂料厚度信息进行修正；
若不大于，则将所述预设石墨烯防腐涂料厚度信息设置为目标工件石墨烯防腐涂料厚度基准值；
所述的对喷涂异常区域进行二次喷涂，具体为：
获取涂料厚度检测模型， 获取石墨烯防腐涂料的厚度异常点，根据所述涂料厚度分布模型与所述厚度异常点获取目标工件表面喷涂异常区域；
根据所述厚度偏差值确定二次喷涂厚度，根据所述二次喷涂厚度进行喷涂异常区域的二次喷涂；
将二次喷涂后的喷涂异常区域的周围预设区域进行喷涂厚度均匀性检测，若出现重复喷涂使得喷涂厚度增加，则判断重复喷涂后的涂料厚度是否大于石墨烯防腐涂料厚度基准值；
若不大于，则将目标工件定义为合格，若大于，则将目标工件的喷涂过厚区域进行磨除；
建立数据库，通过所述数据库存储各种类工件的参数信息及历史喷涂异常信息，具体为：
构建数据库，将各类工件的工件参数、应用环境及石墨烯防腐涂料厚度基准值匹配数据与喷涂异常区域与厚度偏差值匹配数据构成数据序列存储到数据库中；
获取待检测工件的工件参数及应用环境建立索引标签，根据所述索引标签在所述数据库中进行检索，计算待检测工件的工件参数与数据库中数据序列的匹配度；
判断所述匹配度是否大于预设匹配度阈值，若大于，则提取对应数据序列中工件参数匹配的石墨烯防腐涂料厚度基准值作为喷涂标准；
根据数据库中相关工件的历史喷涂异常信息生成待检测工件的喷涂修正信息，通过所述喷涂修正信息对喷涂过程进行调整。
6.根据权利要求5所述的一种石墨烯防腐涂料的喷涂均匀性检测系统，其特征在于，根据所述高光谱数据表征目标工件表面石墨烯防腐涂料的厚度信息，具体为：
将采集的目标工件表面石墨烯防腐涂料的高光谱数据进行预处理，获取石墨烯防腐涂料的厚度信息对近红外光的响应特征；
根据所述响应特征计算石墨烯防腐涂料厚度与不同谱段反射率的相关性，根据所述相关性得到石墨烯防腐涂料厚度的最佳响应谱段；
通过所述最佳响应谱段与石墨烯防腐涂料厚度建立涂料厚度检测模型，在所述最佳响应谱段中随机选择数据对所述涂料厚度检测模型进行精度验证；
若所述涂料厚度检测模型的误差值小于预设误差阈值，则输出涂料厚度检测模型；
获取目标工件表面石墨烯防腐涂料的光谱反射率导入所述涂料厚度检测模型得到目标工件表面石墨烯防腐涂料的厚度信息。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A Method and System for Measuring the Spraying Uniformity of Graphene Anticorrosive Coatings Effective date of registration: 20221125 Granted publication date: 20220304 Pledgee: Shandong Shanxian Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: SHANXIAN DUOMI GRAPHENE TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2022980023634 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20231024 Granted publication date: 20220304 Pledgee: Shandong Shanxian Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: SHANXIAN DUOMI GRAPHENE TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2022980023634 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |