CN116958129B - 一种石板的刷胶路径规划装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种石板的刷胶路径规划装置,属于图像检测领域,包括:控制器、与控制器电气连接的传输装置、扫描装置、刷胶执行装置、以及第一行程开关;扫描装置配置在传输装置上,第一行程开关配置在所述扫描装置的上游侧,刷胶执行装置配置在扫描装置的下游侧;控制器在检测到第一行程开关信号,控制扫描装置开启对石板的扫描,以生成扫描结果,所述扫描结果包括多组像素点构成的数组;对每组数组内的像素点进行连接操作,生成石板内部轮廓和边界坐标;根据石板内部轮廓和边界坐标、以及刷胶执行装置的尺寸生成用于刷胶动作的路径规划。确保刷胶动作的准确性和高效性,有助于提高刷胶过程的效率,减少了涂胶材料和时间的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及检测领域,特别涉及一种石板的刷胶路径规划装置。
背景技术
石材作为一种重要的建筑材料,在建筑和装饰领域具有广泛应用。然而,由于石材的天然特性,表面裂缝缺陷是常见的问题,可能影响石材的外观、耐久性和使用价值。在过去的生产实践中,石材表面的裂缝缺陷通常通过人工检测来识别和评估。
然而,人工检测存在一系列不可忽视的缺点。首先,由于石材的不规则边界和复杂纹理,精确测量边界轮廓变得困难,这导致了边界尺寸信息的不稳定性和不唯一性。此外,人工检测因其主观性强、实时性差、劳动强度大等问题,无法满足大规模生产中对高效率和一致性的要求。特别是在面对大量石材的边界轮廓检测时,人工方法的效率极为有限。
有鉴于此,提出本申请。
发明内容
本发明公开了一种石板的刷胶路径规划装置,旨在准确、高效地检测石材表面裂缝缺陷并精确测量边界轮廓。
本发明第一实施例提供了一种石板的刷胶路径规划装置,包括:控制器、与所述控制器电气连接的传输装置、扫描装置、刷胶执行装置、以及第一行程开关;
所述扫描装置配置在所述传输装置上,所述第一行程开关配置在所述扫描装置的上游侧,所述刷胶执行装置配置在所述扫描装置的下游侧;
所述控制器被配置为执行存储在其内部的计算机程序以实现如下步骤:
在检测到第一行程开关信号,控制所述扫描装置开启对石板的扫描,以生成扫描结果,其中,所述扫描结果包括多组像素点构成的数组;
对每组数组内的像素点进行连接操作,生成石板内部轮廓和边界坐标;
根据所述石板内部轮廓和边界坐标、以及所述刷胶执行装置的尺寸生成用于刷胶动作的路径规划。
优选地,所述路径规划的起点或拐点位于大板边界的两侧,所述起点或拐点在刷胶执行装置的半径范围内。
优选地,每一所述像素点与相邻的像素点的横向距离和纵向距离相等。
优选地,所述扫描装置包括配置在所述传输装置中间部的支撑立柱、等距配置在所述支撑立柱上方的多个光电发射器、以及等距配置在所述支撑立柱下方的多个光电接收器。
优选地,所述传输装置包括机架、配置在所述机架上的升降装置、以及配置在升降装置上的传输轮,其中,所述传输轮用于运送石板。
优选地,还包括图像采集装置;
其中,所述控制器通过所述图像采集装置采集石板的图像,并对所述图像进行分割,以生成正常区域和缺陷区域;
对所述图像进行等比例平面分割,为每一所述缺陷区域划定坐标范围;
利用范围性扫描,基于每一所述缺陷区域划定坐标范围建立三维缺陷等比例模型,将所述图像上的缺陷与实际石材大板的三维位置相对应;
提取所述缺陷区域的特征值,与数据库中的特征值进行对比,生成分级结果,其中,所述缺陷区域的特征值包括孔洞缺陷的深度和体积。
优选地,还包括第二行程开关;
所述第二行程开关配置在所述扫描装置的下游侧。
优选地,所述控制器还配置为通过所述第二行程开关检测到石板通过所述扫描装置之后,关闭所述扫描装置。
基于本发明提供的一种石板的刷胶路径规划装置,所述控制器可以控制所述传输装置运动以移动待检测石板,并通过所述第一行程开关检测到石板时开启所述扫描装置,并基于扫描到的像素点进行连接操作,生成石板内部轮廓和边界坐标,根据所述石板内部轮廓和边界坐标、以及所述刷胶执行装置的尺寸生成用于刷胶动作的路径规划。
附图说明
图1是本发明提供了一种石板的刷胶路径规划装置的结构示意图;
图2是本发明提供的扫描装置示意图。
图3是本发明提供的石板轮廓的刷胶系统的局部示意图;
图4是本发明提供的刷胶路径规划示意图。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
以下结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
本发明公开了一种石板的刷胶路径规划装置,旨在准确、高效地检测石材表面裂缝缺陷并精确测量边界轮廓。
请参阅图1至3,本发明第一实施例提供了一种石板的刷胶路径规划装置,包括:控制器3、与所述控制器3电气连接的传输装置4、扫描装置1、刷胶执行装置6、以及第一行程开关7;
所述扫描装置1配置在所述传输装置4上,所述第一行程开关7配置在所述扫描装置1的上游侧,所述刷胶执行装置6配置在所述扫描装置1的下游侧;
在本实施例中,所述扫描装置1可以包括配置在所述传输装置4中间部的支撑立柱11、等距配置在所述支撑立柱11上方的多个光电发射器12、以及等距配置在所述支撑立柱11下方的多个光电接收器13。
需要说明的是,所述扫描装置1扫描频率对应的传输速度,收集信号的每个光电发射接收器的横向间距等于每一次扫描间隔的纵向距离,即每一次扫描的间隔距离与扫描装置1光电发射接收器的间隔距离相等;
扫描装置1的扫描频率与传输速度之间存在明确的对应关系。这确保了在每次扫描间隔内,传感器所收集的信号数目是稳定的,不受速度变化的影响。通过调整光电发射接收器的横向间距,使其与每次扫描间隔的纵向距离相等。这意味着在水平和垂直方向上,数据采集的间隔是一致的,消除了扫描过程中数据采集不均匀性可能带来的误差。通过确保每一次扫描的间隔距离与扫描装置1的光电发射接收器的间隔距离相等,实现了扫描数据的精确关联。这有助于准确地捕捉石材表面的特征,并为后续的数据处理和分析提供可靠的基础。
在本实施例中,所述传输装置4包括机架5、配置在所述机架5上的升降装置8、以及配置在升降装置8上的传输轮,其中,所述传输轮用于运送石板2。
需要说明的是,通过安装传输装置4在升降台上,传输装置4负责石材大板的移动传输,实现了整个生产流程的自动化。升降装置8通过气缸和升降台的设计,能够在石材大板经过检测区域时实现下降,使石材大板落在机架5上。这有助于确保石材大板在检测时的稳定性,减少因位置不准确而引起的误差。通过扫描控制装置的信号触发,对应的检测模块对大板进行检测,确保了检测的精确性和准确性。
所述控制器3被配置为执行存储在其内部的计算机程序以实现如下步骤:
S101,在检测到第一行程开关7信号,控制所述扫描装置1开启对石板2的扫描,以生成扫描结果,其中,所述扫描结果包括多组像素点构成的数组;
需要说明的是,控制器3通过检测第一行程开关7信号,确保了在石板2完全进入扫描区域后才启动扫描过程。这消除了因石板2位置不准确而导致的数据采集偏差,从而提供了更准确的扫描结果。扫描过程生成的扫描结果包括多组像素点构成的数组。通过在扫描区域内采集多组像素点数据,可以更全面地捕捉石板2表面的特征。这为后续的数据分析和处理提供了更丰富的信息,从而提高了石板2表面缺陷的检测准确性。多组像素点构成的数组可以被进一步处理和分析,以识别石板2表面的缺陷情况。这种数据结构有助于将像素点之间的关系和模式呈现出来,从而更好地理解石板2表面的特征,为后续的缺陷检测算法提供支持。通过统一的扫描触发机制,每次扫描的起点都是在石板2正确位置。这确保了不同扫描之间的一致性,避免了因扫描位置差异而引起的数据不一致问题。
S102,对每组数组内的像素点进行连接操作,生成石板内部轮廓和边界坐标;
需要说明的是,连接操作使得每组数组内的像素点能够在空间上相互关联,从而揭示了石板内部的整体轮廓。这有助于更全面地理解石板2的形状和结构,为后续的分析和处理提供了有力支持。通过连接像素点,生成的边界坐标准确地反映了石板2的边界形状。这种精确性为后续的边界处理、缺陷分析和路径规划提供了准确的数据基础,从而提高了系统的可靠性和效率。通过连接操作,不仅形成了石板2的外部边界,还能够呈现石板2内部的轮廓。这有助于更深入地了解石板2的结构特征,为进一步的分析和判定提供更多信息。每组数组内的像素点连接操作统一了数据格式和结构,消除了不同数据源之间的差异性。这有助于数据的一致性和连贯性,为后续处理流程提供了可靠的基础。
S103,根据所述石板内部轮廓和边界坐标、以及所述刷胶执行装置6的尺寸生成用于刷胶动作的路径规划,如图4所示。
需要说明的是,结合石板内部轮廓和边界坐标,以及刷胶执行装置6的尺寸,生成的路径规划可以更加精确地适应石板的形状和尺寸。这有助于确保刷胶动作能够在石板2表面均匀且有效地进行。路径规划考虑了刷胶执行装置6的尺寸,以及与石板边界的关系,避免了刷胶过程中与石板边缘发生冲突的问题。这保证了刷胶动作的顺畅进行,减少了可能的误差和损坏。通过规划合适的路径,刷胶动作可以在最短的时间内覆盖石板表面,提高了刷胶操作的效率。路径规划考虑了刷胶装置的尺寸和石板的形状,使得刷胶过程更加均匀和一致。通过优化路径规划,确保刷胶动作的准确性和高效性,避免了不必要的浪费。这有助于提高刷胶过程的效率,减少了涂胶材料和时间的浪费。
在本发明一个可能的实施例中,所述路径规划的起点或拐点位于大板边界的两侧,所述起点或拐点在刷胶执行装置6的半径范围内。
需要说明的是,通过考虑石板边界和刷胶装置尺寸,路径规划能够将起点或拐点置于大板边界两侧,这意味着刷胶操作能够紧密地围绕着石板表面进行,避免了可能的刷胶间隙和漏涂问题。同时,这种位置选择确保了刷胶动作在刷胶执行装置6的半径范围内进行,避免了刷胶过程中装置与石板边缘发生冲突或碰撞。
在本发明一个可能的实施例中,每一所述像素点与相邻的像素点的横向距离和纵向距离相等。
需要说明的是,横向间隔由扫描间距参数决定,纵向间距由传输带传输速度与扫描频率决定,扫描频率越高,传输速度越快,其中,保持横向距离和纵向距离的相等,使得数据在扫描过程中呈现出一致性和规律性。这有助于减少数据采样的不均匀性,从而为后续的图像处理和分析提供了更可靠的数据基础。这种均匀的数据分布有助于保持图像的准确性和一致性。每个像素点之间的相等距离可以避免数据偏差,确保了图像的形状和特征能够得到正确的呈现。这对于石材表面缺陷的检测和分析至关重要。这种设计简化了数据处理和分析的过程。相等的横向距离和纵向距离使得数据结构更加整齐,易于应用图像处理算法。这有助于提高处理的效率和精确性,从而加速缺陷检测和图像分析的过程。
在本发明一个可能的实施例中,还包括图像采集装置;
其中,所述控制器3通过所述图像采集装置采集石板2的图像,并对所述图像进行分割,以生成正常区域和缺陷区域;
对所述图像进行等比例平面分割,为每一所述缺陷区域划定坐标范围;
利用范围性扫描,基于每一所述缺陷区域划定坐标范围建立三维缺陷等比例模型,将所述图像上的缺陷与实际石材大板的三维位置相对应;
提取所述缺陷区域的特征值,与数据库中的特征值进行对比,生成分级结果,其中,所述缺陷区域的特征值包括孔洞缺陷的深度和体积。
需要说明的是,首先,控制器3通过图像采集装置获取石板2的图像。这一步骤确保了获取了石板2的真实图像,为后续分析提供了数据源。随后,对图像进行分割,生成正常区域和缺陷区域。通过分割,可以将图像中的不同区域区分开来,从而将正常区域和潜在缺陷区域区分开。接下来,图像进行等比例平面分割,为每个缺陷区域划定坐标范围。通过等比例平面分割,可以将图像中的缺陷区域进一步细分,并为每个缺陷区域确定准确的坐标范围。在此基础上,通过范围性扫描,基于每个缺陷区域的坐标范围建立三维缺陷等比例模型。这使得图像上的缺陷能够与实际石材大板的三维位置相对应,为缺陷定位提供了精确的空间关系。进一步,提取缺陷区域的特征值,并与数据库中的特征值进行对比。这一步骤能够从图像中提取有关缺陷的定量信息,通过与数据库中的数据进行比对,实现了缺陷的分级识别。最终,基于特征值的对比结果,生成缺陷的分级结果,包括孔洞缺陷的深度和体积等关键信息。这有助于快速评估石材大板的缺陷情况,并采取相应的措施。
在本发明一个可能的实施例中,所述控制器3还配置为通过所述第二行程开关检测到石板2通过所述扫描装置1之后,关闭所述扫描装置1。所述第二行程开关配置在所述扫描装置1的下游侧。
需要说明的是,控制器3不仅负责图像采集和分析,还配置为通过第二行程开关检测石板2通过扫描装置1之后,自动关闭扫描装置1。这一智能控制机制确保了扫描装置1仅在必要的时候工作,节省能源和资源。特别地,第二行程开关被放置在扫描装置1的下游侧。这一位置选择是关键的,因为当石板2完全通过扫描装置1之后,装置将不再需要运行。通过配置第二行程开关在下游侧,可以准确地感知石板2是否已通过装置,从而在恰当的时候关闭扫描装置1,避免不必要的运行。
基于本发明提供的一种石板的刷胶路径规划装置,所述控制器3可以控制所述传输装置4运动以移动待检测石板,并通过所述第一行程开关7检测到石板时开启所述扫描装置1,并基于扫描到的像素点进行连接操作,生成石板内部轮廓和边界坐标,根据所述石板内部轮廓和边界坐标、以及所述刷胶执行装置6的尺寸生成用于刷胶动作的路径规划。
以上仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种石板的刷胶路径规划装置,其特征在于,包括:控制器、与所述控制器电气连接的传输装置、扫描装置、刷胶执行装置、图像采集装置以及第一行程开关;
所述扫描装置配置在所述传输装置上,所述第一行程开关配置在所述扫描装置的上游侧,所述刷胶执行装置配置在所述扫描装置的下游侧;
所述控制器被配置为执行存储在其内部的计算机程序以实现如下步骤:
在检测到第一行程开关信号,控制所述扫描装置开启对石板的扫描,以生成扫描结果,其中,所述扫描结果包括多组像素点构成的数组;
对每组数组内的像素点进行连接操作,生成石板内部轮廓和边界坐标;
根据所述石板内部轮廓和边界坐标、以及所述刷胶执行装置的尺寸生成用于刷胶动作的路径规划,
其中,所述控制器通过所述图像采集装置采集石板的图像,并对所述图像进行分割,以生成正常区域和缺陷区域;
对所述图像进行等比例平面分割,为每一所述缺陷区域划定坐标范围
利用范围性扫描,基于每一所述缺陷区域划定坐标范围建立三维缺陷等比例模型,将所述图像上的缺陷与实际石材大板的三维位置相对应;
提取所述缺陷区域的特征值,与数据库中的特征值进行对比,生成分级结果,其中,所述缺陷区域的特征值包括孔洞缺陷的深度和体积。
2.根据权利要求1所述的一种石板的刷胶路径规划装置,其特征在于,所述路径规划的起点或拐点位于大板边界的两侧,所述起点或拐点在刷胶执行装置的半径范围内。
3.根据权利要求1所述的一种石板的刷胶路径规划装置,其特征在于,每一所述像素点与相邻的像素点的横向距离和纵向距离相等。
4.根据权利要求1所述的一种石板的刷胶路径规划装置,其特征在于,所述扫描装置包括配置在所述传输装置中间部的支撑立柱、等距配置在所述支撑立柱上方的多个光电发射器、以及等距配置在所述支撑立柱下方的多个光电接收器。
5.根据权利要求1所述的一种石板的刷胶路径规划装置,其特征在于,所述传输装置包括机架、配置在所述机架上的升降装置、以及配置在升降装置上的传输轮,其中,所述传输轮用于运送石板。
6.根据权利要求1所述的一种石板的刷胶路径规划装置,其特征在于,还包括第二行程开关;
所述第二行程开关配置在所述扫描装置的下游侧。
7.根据权利要求6所述的一种石板的刷胶路径规划装置,其特征在于,所述控制器还配置为通过所述第二行程开关检测到石板通过所述扫描装置之后,关闭所述扫描装置。
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