CN114324363A

CN114324363A - 产品状态检测方法及系统

Info

Publication number: CN114324363A
Application number: CN202111676707.0A
Authority: CN
Inventors: 詹凯富; 阙石男
Original assignee: Suzhou Aifangxindong Automation Equipment Co ltd
Current assignee: Suzhou Aifangxindong Automation Equipment Co ltd
Priority date: 2021-12-31
Filing date: 2021-12-31
Publication date: 2022-04-12
Anticipated expiration: 2041-12-31
Also published as: CN114324363B

Abstract

本申请涉及产品检测的领域，尤其是涉及一种产品状态检测方法及系统，其中方法包括拍摄产品以获取产品的初级数字图像；在产品上投射检测光并形成检测光点；获取检测光点的图像，依据检测光点的图像确定检测光点在预设的平面坐标系中的检测位置坐标；将检测位置坐标与平面坐标系中预设的基准位置坐标进行比对得到比对结果；依据比对结果以及检测光的射向与拍摄产品时拍摄方向之间的夹角获取产品的次级图像坐标；依据次级图像坐标计算出产品的次级数字图像；对初级数字图像和次级数字图像进行对比得到产品的状态。本申请具有便于降低产品状态检测误判率的效果。

Description

产品状态检测方法及系统

技术领域

本申请涉及产品检测的领域，尤其是涉及一种产品状态检测方法及系统。

背景技术

为了保证产品的质量，在产品被制造出后，需要对产品的参数、位置等情况进行检测。

目前市面上主要通过如工业相机等影像捕获设备获取产品的图像，然后对获取的图像进行图像处理以检测产品有无、是否具有瑕疵以及产品上的信息是否正确等。

在实现本申请的过程中，发明人发现上述技术至少存在以下问题：由于被检测物上位置的远近对拍摄的影像影响极其细微，尤其当从被检测物上方拍摄被检测物时，被检测物距离镜头越远，从图像上看被检测物顶部的高低差异越小，如此难以检测出被检测物是否顶部堆叠有其他物品或者发生倾斜；可见现有技术中，仅通进图像识别的方式对被检测物的状态进行检测的误判率较高。

发明内容

为了便于降低产品状态检测的误判率，本申请提供一种产品状态检测方法及系统。

第一方面，本申请提供一种产品状态检测方法，采用如下的技术方案：

一种产品状态检测方法，包括：

拍摄产品以获取所述产品的初级数字图像；

在所述产品上投射检测光并形成检测光点；

获取所述检测光点的图像，依据所述检测光点的图像确定所述检测光点在预设的平面坐标系中的检测位置坐标；

将所述检测位置坐标与所述平面坐标系中预设的基准位置坐标进行比对得到比对结果；

依据所述比对结果以及所述检测光的射向与拍摄产品时拍摄方向之间的夹角获取产品的次级图像坐标；

依据所述次级图像坐标计算出所述产品的次级数字图像；

对所述初级数字图像和所述次级数字图像进行对比得到所述产品的状态。

通过采用上述技术方案，先通过拍摄和对拍摄的图像进行处理的方式获取产品的初级数字图像，这样初级数字图像可以理解成一个基准的数字图像，作为后续与产生的其他的数字图像比对的基础，若其他数字图像和此初级数字图像明显一致，则可判定其他数字图像对应的产品可能会有倾斜以及产品上有其他叠加无等产品异常状况；获取产品的初级数字图像的前提下，进一步通过向产品上投射检测光的方式获取形成的检测光点对应的检测位置坐标，然后通过检测位置坐标、预设的基准位置坐标以及检测光的射向与拍摄产品时拍摄方向之间的夹角计算出产品的次级数字图像，然后将次级数字图像与初级数字图像作对比以确定产品的状态如何，从而便于将状态有问题的产品挑选出来并处理，如此便于降低产品状态检测的误判率。

在一个具体的可实施方案中，所述检测光为激光器发出的可见激光。

通过采用上述技术方案，通过激光发射向产品发射出可见激光，便于在产品上形成可见的检测光点，从便于捕捉到此检测光点，从而便于后续依据此检测光点计算出产品的次级数字图像。

在一个具体的可实施方案中，所述初级数字图像为产品以预设的标准状态摆放时形成的数字图像，所述平面坐标系是以在所述标准状态下的所述产品为基准作出的平面坐标系。

通过采用上述技术方案，以标准状态下的产品为基准作出的平面坐标系，通过此平面坐标系便于预设基准位置坐标以及确定出检测位置坐标，从而便于计算次级数字图像。

在一个具体的可实施方案中，所述在所述产品上投射检测光并形成检测光点，包括：

获取所述平面坐标系中预设的所述基准位置坐标；

依据所述基准位置坐标控制所述激光器向所述基准位置坐标代表的位置处发射所述可见激光并在所述产品上形成可见的检测光点。

通过采用上述技术方案，通过激光器向产品上发射可见激光，从而在产品上形成检测光点，如此便于获取该检测光点的图像并进一步得到该检测光点对应的检测位置坐标。

在一个具体的可实施方案中，所述将所述检测位置坐标与所述平面坐标系中预设的基准位置坐标进行比对得到比对结果，包括：

获取所述检测位置坐标和所述基准位置坐标；

计算所述所述检测位置坐标和所述基准位置坐标之间的坐标距离，将所述坐标距离记为比对结果。

通过采用上述技术方案，在产品状态正常的情况下，通过激光器向基准位置坐标处发射可见激光，可见的检测光点会出现在基准位置坐标处，也即检测位置坐标和基准位置坐标在同一个坐标点上，若在产品的高度发生改变或者产品发生倾斜的状况下，则检测位置坐标和基准位置坐标不在同一个坐标点，他们之间会有一定的坐标距离，若此坐标距离为非0数值，则说明产品的高度可能发生改变或者产品可能发生倾斜。

在一个具体的可实施方案中，所述依据所述比对结果以及所述检测光的射向与拍摄产品时拍摄方向之间的夹角获取产品的次级图像坐标，包括：

获取所述比对结果以及所述检测光的射向与拍摄产品时拍摄方向之间的夹角；

计算出所述夹角的正切值；

所述比对结果和所述正切值进行计算处理得到所述检测光点相对于所述平面坐标系的检测光点高度；

组合所述检测光点高度以及所述检测位置坐标得到所述次级图像坐标。

通过采用上述技术方案，在获取检测位置坐标后，进一步结合检测光的射向与拍摄产品时拍摄方向之间的夹角可以计算出次级图像坐标，如此便于依据次级图像坐标对次级数字图像进行计算。

第二方面，本申请提供一种产品状态检测系统，采用如下的技术方案：

一种产品状态检测系统，包括：

初级数字图像获取模块，用于拍摄产品以获取所述产品的模拟数字图像，并将所述模拟数字图像转换为所述产品的初级数字图像；

检测光点生成模块，用于在所述产品上投射检测光并形成检测光点；

检测位置坐标确定模块，用于获取所述检测光点的图像，依据所述检测光点的图像确定所述检测光点在预设的平面坐标系中的检测位置坐标；

比对结果获取模块，用于将所述检测位置坐标与所述平面坐标系中预设的基准位置坐标进行比对得到比对结果；

次级图像坐标获取模块，用于依据所述比对结果以及所述检测光的射向与拍摄产品时拍摄方向之间的夹角获取产品的次级图像坐标；

次级数字图像计算模块，用于依据所述次级图像坐标计算出所述产品的次级数字图像；

图像比对模块，用于对所述初级数字图像和次级数字图像进行对比得到所述产品的状态。

第三方面，本申请提供一种计算机设备，采用如下技术方案：包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述任意一种产品状态检测方法的计算机程序。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，采用如下技术方案：存储有能够被处理器加载并执行上述任意一种产品状态检测方法的计算机程序。

第五方面，本申请提供一种信息数据处理终端，能执行上述任意一种产品状态检测方法。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.先通过拍摄和对拍摄的图像进行处理的方式获取产品的初级数字图像，这样初级数字图像可以理解成一个基准的数字图像，作为后续与产生的其他的数字图像比对的基础，若其他数字图像和此初级数字图像明显一致，则可判定其他数字图像对应的产品可能会有倾斜以及产品上有其他叠加无等产品异常状况；获取产品的初级数字图像的前提下，进一步通过向产品上投射检测光的方式获取形成的检测光点对应的检测位置坐标，然后通过检测位置坐标、预设的基准位置坐标以及检测光的射向与拍摄产品时拍摄方向之间的夹角计算出产品的次级数字图像，然后将次级数字图像与初级数字图像作对比以确定产品的状态如何，从而便于将状态有问题的产品挑选出来并处理，如此便于降低产品状态检测的误判率。

2.通过激光器向产品上发射可见激光，从而在产品上形成检测光点，如此便于获取该检测光点的图像并进一步得到该检测光点对应的检测位置坐标。

3.通过激光发射向产品发射出可见激光，便于在产品上形成可见的检测光点，从便于捕捉到此检测光点，从而便于后续依据此检测光点计算出产品的次级数字图像。

附图说明

图1是本申请实施例1中一种产品状态检测方法的流程示意图。

图2是本申请实施例1中用于体现拍摄装置、激光器以及产品之间位置关系的示意图。

图3是本申请实施例1中用于体现拍摄装置、激光器以及高度发生改变的产品之间位置关系的示意图。

图4是本申请实施例1中用于体现拍摄装置、激光器以及顶部发生倾斜的产品之间位置关系的示意图。

图5是本申请实施例2中一种产品状态检测系统的结构框图。

附图标记说明：100、初级数字图像获取模块；200、检测光点生成模块；300、检测位置坐标确定模块；400、比对结果获取模块；500、次级图像坐标获取模块；600、次级数字图像计算模块；700、图像比对模块。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

实施例1

本申请实施例1公开了一种产品状态检测方法。参照图1，产品状态检测方法包括：

S100、拍摄产品以获取产品的初级数字图像。

在使用如传送带等流水传输设备进行产品的传送前，可以先将一个符合生产标准的产品放置在流水传输设备上，且将产品按照预设的标准状态进行摆放；举例来说，假定此产品呈正方体状，摆放时须保证产品的顶壁保持水平。

在实施中，使用拍摄装置，比如CCD相机对产品进行拍照，且将拍摄装置设置设置在流水传输设备的正上方，从上向下对产品进行拍照，通过拍摄装置对产品进行拍照，且将拍摄的图像传输至计算机，然后通过计算机对接收到的产品的图像进行建模，生成标准的产品按照预设的标准状态进行摆放时的数字模型，且将此数字模型记为产品的初级数字图像。

在其他实施例中，还可通过DR系统（直接数字化X射线摄影系统）以X射线数字化摄影的方式获取产品的初级数字图像。

S200、在产品上投射检测光并形成检测光点。

通过S100步骤得到产品的初级数字图像并不能用来检测在流水设备上传输的产品，但是由于其来源于标准且按照预设标准状态进行摆放的产品。故可将此初级数字图像作为一个基准，用于和传输过程中检测到的产品的数字图像进行比对，这样便于判断其他产品是否标准或者摆放的状态是否标准。

S201、获取预设的平面坐标系中预设的基准位置坐标。

镜头按竖直方向从上向下对产品进行拍摄，在获取产品的初级数字图像后，在初级数字图像中对应产品顶壁上建立平面坐标系，且以镜头中心直射到产品上的点作为平面坐标系的原点，且将此平面坐标系的原点记为平面坐标系中预设的基准位置坐标。

S202、依据基准位置坐标控制激光器向基准位置坐标代表的位置处发射可见激光并在产品上形成可见的检测光点。

参照图2，在流水传输设备的上方设置不少于两个的可发出检测光的激光器，通过计算机依据基准位置坐标控制每个激光器均向产品上对应基准位置坐标上的位置发出检测光，此处检测光为可见激光，当可见激光照射到产品上后会形成可见的激光照射点，且将产品上的激光照射点记为检测光点，且当标准产品的摆放状态正常顶部不发生倾斜的状况时，则检测光点会位于基准位置坐标处。

S300、获取检测光点的图像，依据检测光点的图像确定检测光点在预设的平面坐标系中的检测位置坐标。

在一个实施例中，若产品的高度发生变化，参照图3，若流水传输设备上传输的产品的由于制作时出现失误或者产品上叠放了其他物品等因素使其高度增加了d，当增加了高度的产品上的一点到达预设的基准位置坐标后，再通过计算机控制激光器向检测位置坐标处发出可见激光，由于产品的高度发生变化，在产品顶壁上形成的检测光点则不会出现在基准位置坐标处。

在另一个实施例中，若产品的顶部发生倾斜，参照图4，距离来说，在使用两个激光反射器的条件下，且两个激光器均朝向产品上与基准位置坐标对应的位置处进行照射，则在激光器上极大概率会形成两个高度不一的检测光点，如图4所示，也即第一检测光点和第二检测光点。通过拍摄系统拍摄第一检测光点和第二检测光点的图像，并进一步将第一检测光点和第二检测光点的图像传至计算机，再通过计算机捕捉图像中的第一检测光点和第二检测光点，然后计算出第一检测光点和第二检测光点在平面坐标系中对应的检测位置坐标，且将第一检测光点对应的检测位置坐标记为第一检测位置坐标，将第二检测光点对应的检测位置坐标记为第二检测位置坐标。

S400、将检测位置坐标与平面坐标系中预设的基准位置坐标进行比对得到比对结果。

S401、获取检测位置坐标和基准位置坐标。

通过拍摄装置拍摄在产品上形成的检测光点的图像，然后将拍摄的图像发送至计算机，通过计算机捕捉图像上检测光点的光点并将计算出该检测光点在平面坐标系上对应的坐标并记为检测位置坐标；同时，计算机还预存上述的基准位置坐标。

S402、计算检测位置坐标和基准位置坐标之间的坐标距离，将坐标距离记为比对结果。

对于仅是产品的高度增加d这种情况：如图3所示：假设可见激光的射向和拍摄装置的拍摄方向的夹角是θ，则产品的高度的高度增加d后，如图3所示，检测光点对应的检测位置坐标与基准位置坐标在水平上的坐标距离S为d·tanθ，且将此坐标距离d·tanθ记为对比结果，θ的取值范围为0°到90°之间。

对于产品的顶部发生倾斜这种情况：如图4所示：假设可见激光的射向和拍摄装置的拍摄方向的夹角是θ，则当产品的顶部发生倾斜时，通过计算机先获取第一检测光点对应的第一检测位置坐标和第二检测光点对应的第二检测位置坐标；然后，第一检测位置坐标和基准位置坐标极此两座坐标之间的坐标距离S1，同时计算第二检测位置坐标和基准位置坐标极此两座坐标之间的坐标距离S3，S1即第一检测位置坐标和基准位置坐标之间的比对结果，S3即第二检测位置坐标和基准位置坐标之间的比对结果。

需要说明的是：

结合图2，若计算出的S1和S3均为0，则说明两个激光器发出的可见激光形成的检测光点在一点上且和预设的基准位置坐标相对应。

结合图4，若计算出的S1和S3不均为0，则说明产品出现高度增加或者顶部出现倾斜的情况，且产品出现高度增加包括产品自身出现高度增加的情况以及标准产品的顶部叠加有其他物品的情况；

结合图4，若计算出的S1和S3不均为0，且S1和S3数值相同，则说明产品出现高度增加的情况；

结合图4，若计算出的S1和S3不均为0，且S1和S3数值不同，则说明产品出现顶部倾斜的情况。

S500、依据比对结果以及检测光的射向与拍摄产品时拍摄方向之间的夹角获取产品的次级图像坐标。

S501、获取比对结果以及检测光的射向与拍摄产品时拍摄方向之间的夹角。

在实施中，拍摄装置的镜头沿竖直方向拍摄产品，激光器沿倾斜的方向发出可见激光照射产品，且激光的射向和拍摄装置的拍摄方向之间存在一个夹角θ，且此夹角θ可根据实际的检测情况人为决定并输入计算机中。

S502、计算出夹角的正切值。

计算机获取人为设定的夹角θ后，通过夹角θ对激光发射发射可将激光的方向进行调节，使激光的射向和拍摄装置的拍摄方向之间的夹角为θ；进一步，计算机计算出θ的正切值tanθ，θ的取值范围为0°到90 °。

S503、对比对结果和正切值进行计算处理得到检测光点相对于平面坐标系的检测光点高度。

以图4所示的情况为例，通过S400步骤获取第一检测位置坐标和基准为坐标之间的坐标距离（比对结果）S1，然后根据S1以及上述正切值tanθ可以计算第一检测光点到预设的平面坐标系的第一检测光点高度S2，S2=S1/tanθ；同理，还可计算第二检测光点到预设的平面坐标系的第二检测光点高度S4，S4=S3/tanθ；且第一检测光点高度S2和第二检测光点高度S4统称为检测光点高度。

S504、组合检测光点高度以及检测位置坐标得到次级图像坐标。

通过计算机在预设的平面坐标系基础上建立纵轴并生成三维坐标系，在获取第一检测位置坐标的基础上集合计算出的第一检测光点高度S2可得到相应的第一三维坐标；在获取第二检测位置坐标的基础上集合计算出的第二检测光点高度S4可得到相应的第二三维坐标，且第一三维坐标和第二三维坐标统称为次级图像坐标。

S600、依据次级图像坐标计算出产品的次级数字图像。

通过计算机对计算出来的次级图像坐标存储，然后依据次级图像坐标产品进行图像建模生成次级数字图像。

S700、对初级数字图像和次级数字图像进行对比得到产品的状态。

将通过S600步骤生成的次级数字图像和通过S100步骤生成的初级数字图像组合在一起，然后显示在计算机的显示设备上。

同时，通过计算机先确定S1和S3是否为0，若S1和S3均为0，则计算机判定产品的状态为正常。

若S1和S3为0不均为0，则通过计算机进一步判定S1和S3的数值是否一致，若S1和S3的数值一致，则计算机判定产品的状态为出现高度变化；若S1和S3的数值不一致，则计算机判定产品的状态为顶部倾斜。

以上所述是仅使用两个激光器的下的方案，为了进一步降低误判率，可增加激光器的数量并沿用上述技术方案的思想。

图1为一个实施例中产品状态检测方法的流程示意图。应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行；除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行；并且图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

实施例2

本申请实施例2公开了一种产品状态检测系统。参照图5，产品状态检测系统包括：

初级数字图像获取模块100，用于拍摄产品以获取产品的初级数字图像。

在实施中，初级数字图像获取模块100可以使用DR系统（直接数字化X射线摄影系统），以X射线数字化摄影的方式获取产品的初级数字图像。

通过初级数字图像获取模块100得到产品的初级数字图像并不能用来检测在流水设备上传输的产品，但是由于其来源于标准且按照预设标准状态进行摆放的产品。故可将此初级数字图像作为一个基准，用于和传输过程中检测到的产品的数字图像进行比对，这样便于判断其他产品是否标准或者摆放的状态是否标准。

检测光点生成模块200，用于在产品上投射检测光并形成检测光点。

检测位置坐标确定模块300，用于获取检测光点的图像，依据检测光点的图像确定检测光点在预设的平面坐标系中的检测位置坐标。

比对结果获取模块400，用于将检测位置坐标与平面坐标系中预设的基准位置坐标进行比对得到比对结果。

次级图像坐标获取模块500，用于依据比对结果以及检测光的射向与拍摄产品时拍摄方向之间的夹角获取产品的次级图像坐标。

次级数字图像计算模块600，用于依据次级图像坐标计算出产品的次级数字图像。

图像比对模块700，用于对初级数字图像和次级数字图像进行对比得到产品的状态。

实施例3

在本实施例3中公开了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述一种产品状态检测方法的步骤。此处一种产品状态检测方法的步骤可以是上述实施例的一种产品状态检测方法中的步骤。

实施例4

在本实施例4中公开了一种计算机可读存储介质，其存储有能够被处理器加载并执行如上述一种产品状态检测方法的计算机程序，该计算机可读存储介质例如包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

实施例5

在本实施例4中公开了一种信息数据处理终端，该信息数据处理终端执行如上述一种产品状态检测方法。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims

1.一种产品状态检测方法，其特征在于：包括：

拍摄产品以获取所述产品的初级数字图像；

在所述产品上投射检测光并形成检测光点；

依据所述次级图像坐标计算出所述产品的次级数字图像；

2.根据权利要求1所述的产品状态检测方法，其特征在于：所述检测光为激光器发出的可见激光。

3.根据权利要求2所述的产品状态检测方法，其特征在于：所述初级数字图像为产品以预设的标准状态摆放时形成的数字图像，所述平面坐标系是以在所述标准状态下的所述产品为基准作出的平面坐标系。

4.根据权利要求3所述的产品状态检测方法，其特征在于：所述在所述产品上投射检测光并形成检测光点，包括：

获取所述平面坐标系中预设的所述基准位置坐标；

5.根据权利要求4所述的产品状态检测方法，其特征在于：所述将所述检测位置坐标与所述平面坐标系中预设的基准位置坐标进行比对得到比对结果，包括：

获取所述检测位置坐标和所述基准位置坐标；

6.根据权利要求5所述的产品状态检测方法，其特征在于：所述依据所述比对结果以及所述检测光的射向与拍摄产品时拍摄方向之间的夹角获取产品的次级图像坐标，包括：

计算出所述夹角的正切值；

7.一种产品状态检测系统，其特征在于：包括：

初级数字图像获取模块（100），用于拍摄产品以获取所述产品的初级数字图像；

检测光点生成模块（200），用于在所述产品上投射检测光并形成检测光点；

检测位置坐标确定模块（300），用于获取所述检测光点的图像，依据所述检测光点的图像确定所述检测光点在预设的平面坐标系中的检测位置坐标；

比对结果获取模块（400），用于将所述检测位置坐标与所述平面坐标系中预设的基准位置坐标进行比对得到比对结果；

次级图像坐标获取模块（500），用于依据所述比对结果以及所述检测光的射向与拍摄产品时拍摄方向之间的夹角获取产品的次级图像坐标；

次级数字图像计算模块（600），用于依据所述次级图像坐标计算出所述产品的次级数字图像；

图像比对模块（700），用于对所述初级数字图像和所述次级数字图像进行对比得到所述产品的状态。

8.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-6所述的产品状态检测方法。

9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-6所述的产品状态检测方法。

10.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端执行如权利要求1-6所述的产品状态检测方法。