CN116735497A - 一种瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测装置、方法和系统 - Google Patents

一种瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测装置、方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明属于绝缘子检测技术领域，具体涉及一种瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测装置、方法和系统，所述装置包括：安装座、固定在所述安装座上的转动机构、夹持机构和检测机构，所述夹持机构位于所述转动机构的正上方，所述转动机构包括第一电机、从所述第一电机一端引出的第一转轴和设置在所述第一转轴上的第一夹持件，所述检测机构包括轨道、设置在所述轨道上方的壳体、设置在所述壳体内的照明组件、移动组件和设置在所述壳体上的相机，所述照明组件包括第二气缸、第二伸缩轴和设置在所述第二伸缩轴顶部的光源。本发明对瓷绝缘子每一圈环形结构的图像采集和检测，能够实现自动检测并且提高检测精度。

Description

一种瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测装置、方法和系统
技术领域
本发明属于绝缘子检测技术领域，具体涉及一种瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测装置、方法和系统。
背景技术
对于具有环形内凹结构的绝缘子，由于绝缘子的环形内凹部分较窄、较深，现有的图像采集检测装置通常是对绝缘子进行拍照检测，然而对于绝缘子的环形内凹部分则会出现图像采集不完整，且采集的图像在一些区域内出现阴影等，无法准确有效识别绝缘子的环形内凹结构表面是否存在的裂缝等瑕疵，造成在图像检测过程中则会出现较大的误差，降低了检测精度。
因此有必要提出新的一种瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测装置、方法和系统。
发明内容
基于现有技术中存在的上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测装置，通过带动瓷绝缘子转动对每一圈环形结构的图像采集和检测，并借助灰度化矩阵的曼哈顿距离判定是否存在瑕疵，实现了自动检测并且提高了检测精度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测装置，包括：安装座、固定在所述安装座上的转动机构、夹持机构和检测机构，所述夹持机构位于所述转动机构的正上方，所述转动机构包括第一电机、从所述第一电机一端引出的第一转轴和设置在所述第一转轴上的第一夹持件，所述检测机构包括轨道、设置在所述轨道上方的壳体、设置在所述壳体内的照明组件、移动组件和设置在所述壳体上的相机，所述照明组件包括第二气缸、第二伸缩轴和设置在所述第二伸缩轴顶部的光源。
进一步的，所述夹持机构包括第一气缸、从所述第一气缸一端引出的第一伸缩轴和所述第二夹持件。
一种瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测方法，应用于上述的任一所述瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测装置，所述方法包括：
S1，驱动光源移动到瓷绝缘子第i圈环形内凹结构中，并且驱动第一电机进行匀速转动，通过相机连续采集多张图像；
S2，根据相机采集的每张图像分别进行灰度化处理，并将每张图像的灰度值代入预设的灰度值矩阵Gj计算公式，计算得出灰度值矩阵Gj；
S3，根据得出的灰度值矩阵Gj，计算所有图像的灰度值矩阵的平均值矩阵，将平均值矩阵/>代入预设的蒙版矩阵X计算公式，计算得出蒙版矩阵X；
S4，根据得出的两张图像中的灰度值矩阵Gj与Gj+1和蒙版矩阵X，代入预设的曼哈顿距离Dj的计算公式，计算得出在蒙版矩阵X下的曼哈顿距离Dj；
S5，根据得出的曼哈顿距离Dj，计算得出所有曼哈顿距离Dj的均值Dmean与方差Dstd；
S6，将所有曼哈顿距离Dj的均值Dmean与预设的第一阈值T1进行比较，将所有曼哈顿距离Dj的方差Dstd与预设的第二阈值T2进行比较，判断瓷绝缘子第i圈是否存在瑕疵，并输出判断结果；
S7，判断绝缘子的第i圈是否小于瓷绝缘子的总圈数n，若i小于n，则i增加1做为新的i值，返回步骤S1，若i等于n，则检测完成。
进一步的，S2中，所述每张图像分别进行灰度化处理，包括针对每个像素点的RGB值，利用适合人眼视觉特点的灰度化方式进行灰度化。
进一步的，S2中，所述灰度值矩阵Gj计算公式为：
Gj=0.3R+0.59G+0.11B
其中，Gj为第j张图像的灰度值矩阵，R为色彩数据中R通道的数值分量，G为色彩数据中G通道的数值分量，B为色彩数据中B通道的数值分量。
进一步的，S3中，所述蒙版矩阵X的计算公式为：
其中，p和q为矩阵的第p行，第q列，为第p行，第q列的蒙版矩阵，/>为第p行，第q列的平均值矩阵。
进一步的，S4中，所述曼哈顿距离Dj的计算公式为：
其中，j为第j张图像；p和q为矩阵的第p行，第q列；Dj为第j张图像的曼哈顿距离；为第j张图像的第p行，第q列的灰度值矩阵；/>为第j+1张图像的第p行，第q列的灰度值矩阵；/>为第p行，第q列的蒙版矩阵。
进一步的，S6中，所述将所有曼哈顿距离Dj的均值Dmean与预设的第一阈值T1进行比较，将所有曼哈顿距离Dj的方差Dstd与预设的第二阈值T2进行比较，判断瓷绝缘子第i圈是否存在瑕疵，具体为；
所述曼哈顿距离Dj的均值Dmean大于预设的第一阈值T1或所有曼哈顿距离Dj的的方差Dstd大于预设的第二阈值T2，则判断瓷绝缘子第i圈存在瑕疵；所有曼哈顿距离Dj的的均值Dmean小于等于预设的第一阈值T1并且所有曼哈顿距离Dj的的方差Dstd小于等于预设的第二阈值T2，则判断瓷绝缘子第i圈不存在瑕疵。
一种瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测系统，应用于上述的任一所述瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测方法，所述系统包括：
驱动模块，用于驱动光源移动到瓷绝缘子第i圈环形内凹结构中，并且驱动第一电机进行匀速转动；
采集模块，用于通过相机连续采集多张图像；
存储模块，用于存储瓷绝缘子的总圈数n、预设的第一阈值T1、预设的第二阈值T2、预设的灰度值矩阵Gj计算公式、预设的蒙版矩阵X计算公式和预设的曼哈顿距离Dj的计算公式；
处理模块，用于根据相机采集的每张图像分别进行灰度化处理，并将每张图像的灰度值代入预设的灰度值矩阵Gj计算公式，计算得出灰度值矩阵Gj；
第一计算模块，用于根据得出的灰度值矩阵Gj，计算所有图像的灰度值矩阵的平均值矩阵，将平均值矩阵/>代入预设的蒙版矩阵X计算公式，计算得出蒙版矩阵X/>
第二计算模块，用于根据得出的两张图像中的灰度值矩阵Gj与Gj+1和蒙版矩阵X，代入预设的曼哈顿距离Dj的计算公式，计算得出在蒙版矩阵X下的曼哈顿距离Dj
第三计算模块，用于根据得出的曼哈顿距离Dj，计算得出所有曼哈顿距离Dj的均值Dmean与方差Dstd；
第一比较模块，用于将所有曼哈顿距离Dj的均值mean与预设的第一阈值T1进行比较，输出第一比较结果；
第二比较模块，用于将所有曼哈顿距离Dj的方差Dstd与预设的第二阈值T2进行比较，输出第二比较结果；
判断模块，用于根据第一比较结果和第二比较结果，判断是否瓷绝缘子第i圈是否存在瑕疵；
输出模块，用于输出判断模块得出的判断结果；
第三比较模块，用于将绝缘子的第i圈与瓷绝缘子的总圈数n进行比较，判断是否继续检测，若i小于n，则i增加1作为新的i值，输出返回信号，若i等于n，则输出完成信号；
结束模块，用于接收第三比较模块发送的完成信号，结束检测。
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实现上述任一项所述的瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测方法。
本发明的有益效果是：本发明的瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测装置包括，安装座、固定在所述安装座上的转动机构、夹持机构和检测机构，所述夹持机构位于所述转动机构的正上方，所述转动机构包括第一电机、从所述第一电机一端引出的第一转轴和设置在所述第一转轴上的第一夹持件，所述检测机构包括轨道、设置在所述轨道上方的壳体、设置在所述壳体内的照明组件、移动组件和设置在所述壳体上的相机，所述照明组件包括第二气缸、第二伸缩轴和设置在所述第二伸缩轴顶部的光源。本发明的一种瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测装置，通过带动瓷绝缘子转动对每一圈环形结构的图像采集和检测，并借助灰度化矩阵的曼哈顿距离判定是否存在瑕疵，实现了自动检测并且提高了检测精度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是根据本发明第一实施方式提供的瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测装置的结构示意图；
图2是图1中A处的局部放大示意图；
图3是根据本发明第二实施方式提供的瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测方法流程图；
图4是根据本发明第三实施方式提供的瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测系统的结构示意图。
图中零部件名称及其编号分别为：
安装座1，安装口11；
转动机构2，第一电机21，第一转轴22，第一轴承23，第一夹持件24；
支撑架3，第一支架31，第二支架32；
夹持机构4，第一气缸41，第一伸缩轴42，第二轴承43，第二夹持件44；
检测机构5，轨道51，壳体52，照明组件53，第二气缸531，第二伸缩轴532，光源533，移动组件54，第二电机541，齿轮542，相机55；
瓷绝缘子6。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的第一实施方式涉及一种瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测装置，包括安装座1、固定在安装座1上的转动机构2、支撑架3、安装在支撑架3上的夹持机构4和检测机构5。
在其中一些实施例中，安装座1为水平放置的安装板，安装座1用于安装转动机构2和检测机构5。安装座1上还开设有安装口11，安装口11呈圆形通孔，安装口11适于安装转动机构2。
在其中一些实施例中，转动机构2固定在安装座1上，转动机构2包括第一电机21、从第一电机21一端引出的第一转轴22、第一轴承23和设置在第一转轴22上的第一夹持件24。第一电机21安装并固定在安装座1的下端面上。第一转轴22从第一电机21的顶端延伸出来，第一转轴22穿过第一轴承23安装在安装座1上。第一轴承23固定在安装座1上的安装口11中，使得第一轴承23的外圈与安装口11的内壁进行固定连接，第一轴承23的内圈与第一转轴22固定安装。第一夹持件24固定在第一转轴22的顶部，第一电机21启动时，第一电机21带动第一转轴22和固定在第一转轴22顶部的第一夹持件24进行转动。第一夹持件24的顶部采用弹性材料制成。可选的，第一夹持件24的顶部可采用硅胶或橡胶材料制成，从而使得第一夹持件24夹持瓷绝缘子6时，能够保证第一夹持件24紧密贴合瓷绝缘子6，并且也能够避免对瓷绝缘子6产生划痕等二次损伤。
在其中一些实施例中，支撑架3包括有第一支架31和第二支架32。第一支架31竖直安装在安装座1的一侧，第二支架32水平固定在第一支架31的顶部，第二支架32位于安装座1的正上方，第二支架32用于安装夹持机构4。
在其中一些实施例中，夹持机构4安装在第二支架32上，且夹持机构4位于转动机构2的正上方。夹持机构4包括第一气缸41、从第一气缸41一端引出的第一伸缩轴42、第二轴承43和第二夹持件44。第一气缸41安装在第二支架32的上方，第一伸缩轴42从第一气缸41的底端延伸出来，第一伸缩轴42延伸到第二支架32的下方，且第一伸缩轴42位于第一转轴22的正上方。第二轴承43固定在第一伸缩轴42的底端，第二夹持件44安装在第一伸缩轴42的底端，第二轴承43的内圈与第一伸缩轴42的固定连接，第二轴承43的外圈与第二夹持件44的固定连接，也就是说，第二夹持件44与第一伸缩轴42之间采用第二轴承43可转动连接。第二夹持件44的底部采用弹性材料制成。可选的，第二夹持件44的底部可采用硅胶或者橡胶材料制成。当第一气缸41驱动第一伸缩轴42向下延伸时，此时第二夹持件44的底部紧密贴合瓷绝缘子6的上端面，由于第一夹持件24贴合瓷绝缘子6的下端面，此时第一夹持件24和第二夹持件44将瓷绝缘子6紧密夹持。由于第二夹持件44与第一伸缩轴42之间采用第二轴承43可转动连接，第一电机21启动时，第一转轴22转动，同时第一转轴22带动第一夹持件24、第二夹持件44和瓷绝缘子6进行转动。由于第二夹持件44的顶部可采用硅胶或橡胶材料制成，从而使得第二夹持件44夹持瓷绝缘子6时，能够保证第二夹持件44紧密贴合瓷绝缘子6，增加第一夹持件24和第二夹持件44与瓷绝缘子6之间的摩擦力，同时也能够避免对瓷绝缘子6产生划痕等二次损伤。
在其中一些实施例中，检测机构5安装在底座1上。检测机构5包括轨道51、设置在轨道51上方的壳体52、设置在壳体52内的照明组件53、移动组件54和设置在壳体52上的相机55。轨道51水平安装在底座1上，轨道51设置在第一转轴22的一侧，且轨道51的两端和第一转轴22的中心在同一直线上，轨道51的顶部呈齿条状。壳体52安装在轨道51上，壳体52适于安装照明组件53、移动组件54和相机55。照明组件53包括第二气缸531、第二伸缩轴532和设置在第二伸缩轴532顶部的光源533。第二气缸531安装在壳体52内的底部，第二伸缩轴532从第二气缸531的顶部引出，光源533安装在第二伸缩轴532的顶部，且通过第二气缸531控制第二伸缩轴532和光源533向上延伸，使得电源533能够用于给瓷绝缘子6的环形内凹结构进行照明。移动组件54包括第二电机541、第二转轴（图中未示出）和固定在第二转轴上的齿轮542。第二电机541安装在壳体52内，第二转轴从第二电机541一端引出，齿轮542与轨道51顶部的齿条相配合。相机55安装在壳体52的顶部，相机55用于采集位于正上方的瓷绝缘子6的图像。
本发明的第一实施方式涉及一种瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测装置在使用时，首先将瓷绝缘子6放置在第一夹持件24的顶部，并且瓷绝缘子6的具有环形内凹结构的面向下放置，此时第一气缸41驱动第一伸缩轴42向下延伸，第二夹持件44的底部紧密贴合瓷绝缘子6的上端面，由于第一夹持件24贴合瓷绝缘子6的下端面，此时第一夹持件24和第二夹持件44将瓷绝缘子6紧密夹持；然后第二电机541驱动齿轮542在轨道51上进行移动，使得照明组件53位于需要检测的瓷绝缘子6环形内凹结构的正下方；随后通过第二气缸531控制第二伸缩轴532和光源533向上延伸，电源533延伸到瓷绝缘子6环形内凹结构中，使得光源533能够用于给瓷绝缘子6的环形内凹结构进行照明；最后启动第一电机21，第一转轴22转动，同时第一转轴22带动第一夹持件24、第二夹持件44和瓷绝缘子6进行转动，相机55拍摄多张照片，发送给计算机，从而检测瓷绝缘子6的环形内凹结构内是否存在瑕疵。
本发明的第二实施方式涉及一种瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测方法，在本实施方式中，首先驱动光源移动到瓷绝缘子第i圈环形内凹结构中，并且驱动第一电机进行匀速转动，通过相机连续采集多张图像；根据相机采集的每张图像分别进行灰度化处理，并将每张图像的灰度值代入预设的灰度值矩阵Gj计算公式，计算得出灰度值矩阵Gj；然后根据得出的灰度值矩阵Gj，计算所有图像的灰度值矩阵的平均值矩阵，将平均值矩阵代入预设的蒙版矩阵X计算公式，计算得出蒙版矩阵X；根据得出的两张图像中的灰度值矩阵Gj与Gj+1和蒙版矩阵X，代入预设的曼哈顿距离Dj的计算公式，计算得出在蒙版矩阵X下的曼哈顿距离Dj；根据得出的曼哈顿距离Dj，计算得出所有曼哈顿距离Dj的的均值Dmean与方差Dstd；将所有曼哈顿距离Dj的均值Dmean与预设的第一阈值T1进行比较，将所有曼哈顿距离Dj的方差Dstd与预设的第二阈值T2进行比较，判断瓷绝缘子第i圈是否存在瑕疵，并输出判断结果；判断绝缘子的第i圈是否小于瓷绝缘子的总圈数n，若i小于n，则i增加1作为新的i值，返回步骤S1，若i等于n，则检测完成。本发明通过带动瓷绝缘子转动对每一圈环形结构的图像采集和检测，并借助灰度化矩阵的曼哈顿距离判定是否存在瑕疵，实现了自动检测并且提高了检测精度。
下面对本实施方式的瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测方法的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须，本实施方式的具体流程如图1所示，本实施方式应用于瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测装置。
步骤S1，驱动光源移动到瓷绝缘子第i圈环形内凹结构中，并且驱动第一电机进行匀速转动，通过相机连续采集多张图像。
具体而言，首先统计待检测瓷绝缘子的环形内凹结构的圈数n，则瓷绝缘子具有n圈环形内凹结构。其次采集待检测瓷绝缘子n圈环形内凹结构中每圈内凹结构中心线与第一电机中心线距离R，并且由外圈到内圈每圈内凹结构中心线与第一电机中心线距离依次记为R1、R2...Rn。采集待检测瓷绝缘子n圈环形内凹结构中每圈内凹结构深度距离H，并且由外圈到内圈每圈内凹结构深度距离依次记为H1、H2...Hn。通过相机拍摄并获取视野内垂直待检测瓷绝缘子直径的镜像长度为L，预设相机的拍摄频率fps为F。
驱动光源移动，使得光源中心线距离第一电机中心线距离为Ri，同时垂直移动光源，使得光源中心深入内凹结构深度距离为。将并且驱动第一电机进行匀速转动转速W设为：
其中，W为第一电机的转速，F为相机的拍摄频率，L为相机拍摄的镜像长度，Ri为第i圈内凹结构中心线与第一电机中心线距离。
在一些示例中，检测开始时，i为1，即驱动光源移动到瓷绝缘子第1圈环形内凹结构中，并且驱动第一电机进行匀速转动，通过相机连续采集多张图像。
步骤S2，根据相机采集的每张图像分别进行灰度化处理，并将每张图像的灰度值代入预设的灰度值矩阵Gj计算公式，计算得出灰度值矩阵Gj。
具体而言，所述每张图像分别进行灰度化处理，包括针对每个像素点的RGB值，利用适合人眼视觉特点的灰度化方式进行灰度化。
所述灰度值矩阵Gj计算公式为预设，所述预设的灰度值矩阵Gj计算公式为：
Gj=0.3R+0.59G+0.11B
其中，Gj为第j张图像的灰度值矩阵，R为色彩数据中R通道的数值分量，G为色彩数据中G通道的数值分量，B为色彩数据中B通道的数值分量。
步骤S3，根据得出的灰度值矩阵Gj，计算所有图像的灰度值矩阵的平均值矩阵，将平均值矩阵/>代入预设的蒙版矩阵X计算公式，计算得出蒙版矩阵X。
具体而言，所述蒙版矩阵X计算公式为预设，所述预设的蒙版矩阵X的计算公式为：
其中，p和q为矩阵的第p行，第q列，为第p行，第q列的蒙版矩阵，/>为第p行，第q列的平均值矩阵。
进一步的，p和q的取值范围为相机拍摄的图像分辨率。
步骤S4，根据得出的两张图像中的灰度值矩阵Gj与Gj+1和蒙版矩阵X，代入预设的曼哈顿距离Dj的计算公式，计算得出在蒙版矩阵X下的曼哈顿距离Dj。
具体而言，将第j张图像和第j+1张图像分别进行灰度化处理，分别代入预设的灰度值矩阵Gj计算公式，计算得出第j张图像和第j+1张图像的灰度值矩阵Gj与Gj+1。
所述曼哈顿距离Dj计算公式为预设，所述预设的曼哈顿距离Dj的计算公式为：
其中，j为第j张图像；p和q为矩阵的第p行，第q列；Dj为第j张图像的曼哈顿距离；为第j张图像的第p行，第q列的灰度值矩阵；/>为第j+1张图像的第p行，第q列的灰度值矩阵；/>为第p行，第q列的蒙版矩阵。
步骤S5，根据得出的曼哈顿距离Dj，计算得出所有曼哈顿距离Dj的均值Dmean与方差Dstd。
步骤S6，将所有曼哈顿距离Dj的均值Dmean与预设的第一阈值T1进行比较，将所有曼哈顿距离Dj的方差Dstd与预设的第二阈值T2进行比较，判断瓷绝缘子第i圈是否存在瑕疵，并输出判断结果。
具体而言，所述曼哈顿距离Dj的均值Dmean大于预设的第一阈值T1或所有曼哈顿距离Dj的的方差Dstd大于预设的第二阈值T2，则判断瓷绝缘子第i圈存在瑕疵；所有曼哈顿距离Dj的的均值Dmean小于等于预设的第一阈值T1并且所有曼哈顿距离Dj的的方差Dstd小于等于预设的第二阈值T2，则判断瓷绝缘子第i圈不存在瑕疵，并将判断结果进行输出。
步骤S7，判断绝缘子的第i圈是否小于瓷绝缘子的总圈数n，若i小于n，则i增加1作为新的i值，返回步骤S1，若i等于n，则检测完成。
具体而言，将绝缘子的第i圈与瓷绝缘子的总圈数n进行比较，判断是否继续检测，若i小于n，则i增加1作为新的i值，输出返回信号，将i＋1值代入到步骤S1中作为新的i值继续检测；若i等于n，则输出检测完成信号，结束检测。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
如图2所示，本发明第二实施方式涉及了瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测系统，包括：驱动模块201、采集模块202、存储模块203、处理模块204、第一计算模块205、第二计算模块206、第三计算模块207、第一比较模块208、第二比较模块209、判断模块210、输出模块211、第三比较模块212、结束模块213。
具体地说，驱动模块201，用于驱动光源移动到瓷绝缘子第i圈环形内凹结构中，并且驱动第一电机进行匀速转动；采集模块202，用于通过相机连续采集多张图像；存储模块203，用于存储瓷绝缘子的总圈数n、预设的第一阈值T1、预设的第二阈值T2、预设的灰度值矩阵Gj计算公式、预设的蒙版矩阵X计算公式和预设的曼哈顿距离Dj的计算公式；处理模块204，用于根据相机采集的每张图像分别进行灰度化处理，并将每张图像的灰度值代入预设的灰度值矩阵Gj计算公式，计算得出灰度值矩阵Gj 第一计算模块205，用于根据得出的灰度值矩阵Gj，计算所有图像的灰度值矩阵的平均值矩阵/>，将平均值矩阵/>代入预设的蒙版矩阵X计算公式，计算得出蒙版矩阵X/>第二计算模块206，用于根据得出的两张图像中的灰度值矩阵Gj与Gj+1和蒙版矩阵X，代入预设的曼哈顿距离Dj的计算公式，计算得出在蒙版矩阵X下的曼哈顿距离Dj/>第三计算模块207，用于根据得出的曼哈顿距离Dj，计算得出所有曼哈顿距离Dj的均值Dmean与方差Dstd；第一比较模块208，用于将所有曼哈顿距离Dj的均值mean与预设的第一阈值T1进行比较，输出第一比较结果；第二比较模块209，用于将所有曼哈顿距离Dj的方差Dstd与预设的第二阈值T2进行比较，输出第二比较结果；判断模块210，用于根据第一比较结果和第二比较结果，判断是否瓷绝缘子第i圈是否存在瑕疵；输出模块211，用于输出判断模块210得出的判断结果；第三比较模块212，用于将绝缘子的第i圈与瓷绝缘子的总圈数n进行比较，判断是否继续检测，若i小于n，则i增加1作为新的i值，输出返回信号，若i等于n，则输出完成信号；结束模块213，用于接收第三比较模块212发送的完成信号，结束检测。
不难发现，本实施方式为与第二实施方式相对应的方法实施例，本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。
值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
本发明第四实施方式涉及一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，并且安装在上述装置中。计算机程序被处理器执行时实现第二实施方式中的瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测方法。
即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备（可以是单片机，芯片等）或处理器（processor）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、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。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测装置，其特征在于，包括：安装座、固定在所述安装座上的转动机构、夹持机构和检测机构，所述夹持机构位于所述转动机构的正上方，所述转动机构包括第一电机、从所述第一电机一端引出的第一转轴和设置在所述第一转轴上的第一夹持件，所述检测机构包括轨道、设置在所述轨道上方的壳体、设置在所述壳体内的照明组件、移动组件和设置在所述壳体上的相机，所述照明组件包括第二气缸、第二伸缩轴和设置在所述第二伸缩轴顶部的光源。
2.根据权利要求1所述的瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测装置，其特征在于，所述夹持机构包括第一气缸、从所述第一气缸一端引出的第一伸缩轴和第二夹持件。
3.一种瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测方法，其特征在于，应用于权利要求1中所述瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测装置，所述方法包括：
S1，驱动光源移动到瓷绝缘子第i圈环形内凹结构中，并且驱动第一电机进行匀速转动，通过相机连续采集多张图像；
S2，根据相机采集的每张图像分别进行灰度化处理，并将每张图像的灰度值代入预设的灰度值矩阵Gj计算公式，计算得出灰度值矩阵Gj；
S3，根据得出的灰度值矩阵Gj，计算所有图像的灰度值矩阵的平均值矩阵，将平均值矩阵/>代入预设的蒙版矩阵X计算公式，计算得出蒙版矩阵X；
S4，根据得出的两张图像中的灰度值矩阵Gj与Gj+1和蒙版矩阵X，代入预设的曼哈顿距离Dj的计算公式，计算得出在蒙版矩阵X下的曼哈顿距离Dj；
S5，根据得出的曼哈顿距离Dj，计算得出所有曼哈顿距离Dj的均值Dmean与方差Dstd；
S6，将所有曼哈顿距离Dj的均值Dmean与预设的第一阈值T1进行比较，将所有曼哈顿距离Dj的方差Dstd与预设的第二阈值T2进行比较，判断瓷绝缘子第i圈是否存在瑕疵，并输出判断结果；
S7，判断绝缘子的第i圈是否小于瓷绝缘子的总圈数n，若i小于n，则i增加1做为新的i值，返回步骤S1，若i等于n，则检测完成。
4.根据权利要求3所述的瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测方法，其特征在于，S2中，所述每张图像分别进行灰度化处理，包括针对每个像素点的RGB值，利用适合人眼视觉特点的灰度化方式进行灰度化。
5.根据权利要求4所述的瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测方法，其特征在于，S2中，所述预设的灰度值矩阵Gj计算公式为：
Gj=0.3R+0.59G+0.11B
其中，Gj为第j张图像的灰度值矩阵，R为色彩数据中R通道的数值分量，G为色彩数据中G通道的数值分量，B为色彩数据中B通道的数值分量。
6.根据权利要求3所述的瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测方法，其特征在于，S3中，所述预设的蒙版矩阵X的计算公式为：
其中，p和q为矩阵的第p行，第q列，为第p行，第q列的蒙版矩阵，/>为第p行，第q列的平均值矩阵。
7.根据权利要求3所述的瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测方法，其特征在于，S4中，所述预设的曼哈顿距离Dj的计算公式为：
其中，j为第j张图像；p和q为矩阵的第p行，第q列；Dj为第j张图像的曼哈顿距离；为第j张图像的第p行，第q列的灰度值矩阵；/>为第j+1张图像的第p行，第q列的灰度值矩阵；/>为第p行，第q列的蒙版矩阵。
8.根据权利要求3所述的瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测方法，其特征在于，S6中，所述将所有曼哈顿距离Dj的均值Dmean与预设的第一阈值T1进行比较，将所有曼哈顿距离Dj的方差Dstd与预设的第二阈值T2进行比较，判断瓷绝缘子第i圈是否存在瑕疵，具体为；
所述曼哈顿距离Dj的均值Dmean大于预设的第一阈值T1或所有曼哈顿距离Dj的的方差Dstd大于预设的第二阈值T2，则判断瓷绝缘子第i圈存在瑕疵；所有曼哈顿距离Dj的的均值Dmean小于等于预设的第一阈值T1并且所有曼哈顿距离Dj的的方差Dstd小于等于预设的第二阈值T2，则判断瓷绝缘子第i圈不存在瑕疵。
9.一种瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测系统，其特征在于，应用于权利要求3中所述瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测方法，所述系统包括：
驱动模块，用于驱动光源移动到瓷绝缘子第i圈环形内凹结构中，并且驱动第一电机进行匀速转动；
采集模块，用于通过相机连续采集多张图像；
存储模块，用于存储瓷绝缘子的总圈数n、预设的第一阈值T1、预设的第二阈值T2、预设的灰度值矩阵Gj计算公式、预设的蒙版矩阵X计算公式和预设的曼哈顿距离Dj的计算公式；
处理模块，用于根据相机采集的每张图像分别进行灰度化处理，并将每张图像的灰度值代入预设的灰度值矩阵Gj计算公式，计算得出灰度值矩阵Gj；
第一计算模块，用于根据得出的灰度值矩阵Gj，计算所有图像的灰度值矩阵的平均值矩阵，将平均值矩阵/>代入预设的蒙版矩阵X计算公式，计算得出蒙版矩阵X/>
第二计算模块，用于根据得出的两张图像中的灰度值矩阵Gj与Gj+1和蒙版矩阵X，代入预设的曼哈顿距离Dj的计算公式，计算得出在蒙版矩阵X下的曼哈顿距离Dj
第三计算模块，用于根据得出的曼哈顿距离Dj，计算得出所有曼哈顿距离Dj的均值Dmean与方差Dstd；
第一比较模块，用于将所有曼哈顿距离Dj的均值mean与预设的第一阈值T1进行比较，输出第一比较结果；
第二比较模块，用于将所有曼哈顿距离Dj的方差Dstd与预设的第二阈值T2进行比较，输出第二比较结果；
判断模块，用于根据第一比较结果和第二比较结果，判断是否瓷绝缘子第i圈是否存在瑕疵；
输出模块，用于输出判断模块得出的判断结果；
第三比较模块，用于将绝缘子的第i圈与瓷绝缘子的总圈数n进行比较，判断是否继续检测，若i小于n，则i增加1作为新的i值，输出返回信号，若i等于n，则输出完成信号；
结束模块，用于接收第三比较模块发送的完成信号，结束检测。
10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求3至8中任一项所述的瓷绝缘子环形内凹结构的自动检测方法。
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