CN117358615A - 一种自动喷码印刷缺陷检测方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动喷码印刷缺陷检测方法及系统，涉及喷码缺陷检测技术领域，设备监测模块监测喷码设备的实时运行数据，运行数据包括喷头运行轨迹偏差，当喷码设备对产品印刷二维码完成后，二维码内在检测模块基于机器视觉获取产品二维码图片，并获取二维码的喷码相似度系数，二维码外在检测模块基于机器视觉获取产品二维码图片并检测二维码外观缺陷，获取外观缺陷指数，缺陷分析模块综合分析喷头运行轨迹偏差、喷码相似度系数以及外观缺陷指数后生成缺陷系数，并依据缺陷系数与缺陷阈值的对比结果判断二维码质量是否达标，该检测系统综合分析设备运行状况、二维码内在以及外在缺陷后进行质量评估，分析更为全面，检测准确性高。

Description

一种自动喷码印刷缺陷检测方法及系统
技术领域
本发明涉及喷码缺陷检测技术领域，具体涉及一种自动喷码印刷缺陷检测方法及系统。
背景技术
二维码已经成为了现代生产、物流和供应链管理中不可或缺的一部分，它们用于追踪产品、扫描信息、进行库存管理、确保产品的品质和安全性等，因此，二维码的质量至关重要，任何印刷缺陷都可能导致信息错误、产品追踪失败或供应链中断；
以往，二维码的质量通常由人工检查来保证，这不仅费时费力，还容易出现人为错误，随着生产线的自动化程度不断提高，自动化的二维码印刷质量检测系统变得愈发重要，它可以实现高速生产线上的持续监测，提高生产效率。
现有技术存在以下不足：
现有的检测系统通常是在二维码印刷完成后，直接对二维码的外观进行检测来判断二维码是否存在缺陷，然而，外观检测智能检测二维码的外在缺陷，内在缺陷无法进行识别，检测不全面，准确性差。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动喷码印刷缺陷检测方法及系统，以解决背景技术中不足。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动喷码印刷缺陷检测系统，1.一种自动喷码印刷缺陷检测系统，其特征在于：包括设备监测模块、二维码内在检测模块、二维码外在检测模块、缺陷分析模块、第一控制模块以及警示调节模块：
设备监测模块：用于在喷码设备对产品印刷二维码过程中，监测喷码设备的实时运行数据，运行数据包括喷头运行轨迹偏差；
二维码内在检测模块：当喷码设备对产品印刷二维码完成后，基于机器视觉获取产品二维码图片，并将二维码图片与数据库中的二维码对比后，获取二维码的喷码相似度系数；
二维码外在检测模块：当喷码设备对产品印刷二维码完成后，基于机器视觉获取产品二维码图片并检测二维码外观缺陷，获取外观缺陷指数；
缺陷分析模块：综合分析喷头运行轨迹偏差、喷码相似度系数以及外观缺陷指数后生成缺陷系数，并依据缺陷系数与缺陷阈值的对比结果判断二维码质量是否达标；
第一控制模块：当判断二维码质量不达标时，控制隔离设备将二维码质量不达标的产品隔离至不合格区；
警示调节模块：依据不合格区内的产品数量与数量阈值的对比结果，智能调节喷码设备对产品二维码的喷码速度，或控制喷码设备停止运行并向操作人员发出警示信号。
优选的，所述缺陷分析模块将喷头运行轨迹偏差、喷码相似度系数以及外观缺陷指数综合计算得到缺陷系数qxxs，表达式为：
式中，gjc为喷头运行轨迹偏差，pxd为喷码相似度系数，wgq为外观缺陷指数，α、β、γ分别为喷头运行轨迹偏差、喷码相似度系数以及外观缺陷指数的比例系数，且α、β、γ均大于0。
优选的，所述缺陷分析模块获取缺陷系数qxxs值后，将缺陷系数qxxs值与缺陷阈值进行对比；
若缺陷系数qxxs值＜缺陷阈值，判断二维码质量达标；
若缺陷系数qxxs值≥缺陷阈值，判断二维码质量不达标。
优选的，所述数量阈值包括第一数量阈值以及第二数量阈值，且第一数量阈值小于第二数量阈值；
当不合格区内的产品数量≤第一数量阈值时，警示调节模块不进行智能调节；
当不合格区内的产品数量＞第二数量阈值时，警示调节模块控制喷码设备停止运行并向操作人员发出警示信号。
优选的，当第一数量阈值＜不合格区内的产品数量≤第二数量阈值时，智能调节喷码设备对产品二维码的喷码速度，计算表达式为：
tps＝0.8*cps；
式中，cps为喷码设备的初始喷码速度，tps为喷码设备调节后的喷码速度。
优选的，所述喷头运行轨迹偏差的计算表达式为：
式中，gjc为喷头运行轨迹偏差，(xi,yi)表示实际轨迹上的第i点坐标，表示理想轨迹上的对应点坐标。
优选的，所述喷码相似度系数的计算表达式为：
式中，pxd为喷码相似度系数，C·D为当前二维码向量与数据库二维码向量的内积，||C||、||D||分别为当前二维码向量范数与数据库二维码向量范数。
优选的，所述外观缺陷指数的计算表达式为：
式中，wgq为外观缺陷指数，a＝1、2、3、...、n，n为外观缺陷参数的种类，且n为正整数，qxa表示第a个外观缺陷数值，ea表示第a个外观缺陷数值的权重。
优选的，所述二维码的外观缺陷参数的种类包括像素偏移量、图像歪斜度、图像模糊度、图像缺失度以及对比度偏差，更新后的外观缺陷指数表达式为：
wgq＝e1*qx1+e2*qx2+e3*qx3+e4*qx4+e5*qx5；
式中，qx1、qx2、qx3、qx4、qx5分别为像素偏移量、图像歪斜度、图像模糊度、图像缺失度以及对比度偏差，e1、e2、e3、e4、e5分别为像素偏移量、图像歪斜度、图像模糊度、图像缺失度以及对比度偏差的权重。
本发明还提供一种自动喷码印刷缺陷检测方法，所述检测方法包括以下步骤：
S1：监测端在喷码设备对产品印刷二维码过程中，监测喷码设备的实时运行数据，运行数据包括喷头运行轨迹偏差；
S2：当喷码设备对产品印刷二维码完成后，检测端基于机器视觉获取产品二维码图片，并将二维码图片与数据库中的二维码对比后，获取二维码的喷码相似度系数，基于机器视觉获取产品二维码图片并检测二维码外观缺陷，获取外观缺陷指数；
S3：处理端综合分析喷头运行轨迹偏差、喷码相似度系数以及外观缺陷指数后生成缺陷系数，并依据缺陷系数与缺陷阈值的对比结果判断二维码质量是否达标；
S4：当判断二维码质量不达标时，控制隔离设备将二维码质量不达标的产品隔离至不合格区；
S5：依据不合格区内的产品数量与数量阈值的对比结果，智能调节喷码设备对产品二维码的喷码速度，或控制喷码设备停止运行并向操作人员发出警示信号。
在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：
1、本发明通过设备监测模块在喷码设备对产品印刷二维码过程中，监测喷码设备的实时运行数据，运行数据包括喷头运行轨迹偏差，当喷码设备对产品印刷二维码完成后，二维码内在检测模块基于机器视觉获取产品二维码图片，并将二维码图片与数据库中的二维码对比后，获取二维码的喷码相似度系数，二维码外在检测模块基于机器视觉获取产品二维码图片并检测二维码外观缺陷，获取外观缺陷指数，缺陷分析模块综合分析喷头运行轨迹偏差、喷码相似度系数以及外观缺陷指数后生成缺陷系数，并依据缺陷系数与缺陷阈值的对比结果判断二维码质量是否达标，当判断二维码质量不达标时，第一控制模块控制隔离设备将二维码质量不达标的产品隔离至不合格区，该检测系统综合分析设备运行状况、二维码内在以及外在缺陷后进行质量评估，分析更为全面，检测准确性高；
2、本发明通过警示调节模块依据不合格区内的产品数量与数量阈值的对比结果，智能调节喷码设备对产品二维码的喷码速度，或控制喷码设备停止运行并向操作人员发出警示信号，当产品二维码喷码质量不达标数量多时，降低喷码设备的喷码速度来控制质量，并且，在产品二维码喷码质量不达标数量过多时控制喷码设备停止运行并向操作人员发出警示信号，有效避免资源浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的系统模块图。
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，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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作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。
实施例1：请参阅图1所示，本实施例所述一种自动喷码印刷缺陷检测系统，包括设备监测模块、二维码内在检测模块、二维码外在检测模块、缺陷分析模块、第一控制模块以及警示调节模块：
设备监测模块：用于在喷码设备对产品印刷二维码过程中，监测喷码设备的实时运行数据，运行数据包括喷头运行轨迹偏差，并将喷头运行轨迹偏差发送至缺陷分析模块；
数据采集：
在喷码设备上安装传感器或监测装置，用于采集设备的实时运行数据；这些数据可以包括喷墨头的工作状态、墨水供应量、印刷速度、温度、湿度等与印刷过程相关的参数；
数据传输：
将采集到的数据传输到监测系统中；通常可以使用无线传输技术，如Wi-Fi或蓝牙，将数据传送到监测系统的中央服务器或云平台；
数据存储：
将采集到的数据存储在数据库或云存储中，以备后续分析和查询；数据应以时间序列的方式进行存储，以便进行历史数据分析和趋势预测；
数据分析：
对实时数据进行分析，以检测潜在的问题或异常情况；这可以包括对数据的实时监测、统计分析和模式识别；
故障检测：
使用预定义的规则或机器学习模型来检测设备的故障或异常；例如，监测设备是否停止运行、墨水供应是否中断、印刷质量是否降低等。
二维码内在检测模块：当喷码设备对产品印刷二维码完成后，基于机器视觉获取产品二维码图片，并将二维码图片与数据库中的二维码对比后，获取二维码的喷码相似度系数，喷码相似度系数发送至缺陷分析模块；
图像获取：
使用高分辨率相机或传感器，捕获产品上的二维码图像；确保图像质量足够高，以便进行准确的识别和比对；
图像预处理：
对获取的图像进行预处理，包括去噪声、图像增强、裁剪和旋转校正；这有助于提高二维码识别的准确性；
二维码解码：
使用二维码解码算法对图像中的二维码进行解码，将其转换为文本数据；这一步骤将提取出产品上印刷的二维码信息；
数据库查询：
将解码后的二维码信息与预先建立的数据库中的二维码信息进行比对；数据库中存储了产品的相关信息，例如批次号、生产日期、产品类型等。
二维码外在检测模块：当喷码设备对产品印刷二维码完成后，基于机器视觉获取产品二维码图片并检测二维码外观缺陷，获取外观缺陷指数后，将外观缺陷指数发送至缺陷分析模块；
图像获取：
使用高分辨率相机或传感器，捕获产品上的二维码图像；确保图像质量足够高，以便进行准确的外观缺陷检测；
图像预处理：
对获取的图像进行预处理，包括去噪声、图像增强、裁剪和旋转校正；这有助于提高二维码识别的准确性和外观缺陷检测的精度；
二维码解码：
使用二维码解码算法对图像中的二维码进行解码，将其转换为文本数据；这一步骤将提取出产品上印刷的二维码信息；
外观缺陷检测：
使用计算机视觉技术检测二维码的外观缺陷；以下是一些常见的外观缺陷检测步骤：
模块不规则性检测：检测二维码模块的形状和大小是否符合标准；
图像歪斜度检测：检测二维码是否被斜着印刷，如果是，可能需要进行校正；
模糊度检测：检测图像是否模糊，这可能会导致二维码解码失败；
缺失和损坏检测：检测是否有缺失的模块或损坏的二维码图案；
反色和对比度检测：确保二维码的颜色对比度足够，以便于扫描设备识别。
缺陷分析模块：综合分析喷头运行轨迹偏差、喷码相似度系数以及外观缺陷指数后生成缺陷系数，并依据缺陷系数与缺陷阈值的对比结果判断二维码质量是否达标，判断结果发送至控制模块。
第一控制模块：当判断二维码质量不达标时，控制隔离设备将二维码质量不达标的产品隔离至不合格区(隔离设备包括机械臂，不合格区为单独划出的一个区域，用于放置二维码质量不达标的产品)，不合格区内的产品数量信息发送至调节警示模块；
隔离设备激活：
第一控制模块将控制隔离设备(如机械臂)启动，以便执行隔离操作；
产品位置识别：
使用机器视觉或传感器技术，识别不合格产品的位置；这可以包括检测产品的坐标、形状或二维码位置；
机械臂操作：
控制机械臂或其他隔离设备，以准确地抓取不合格产品并将其从生产线上移除；
移动至不合格区：
控制隔离设备将不合格产品移动到一个单独划出的不合格区域；这个区域通常是专门用于存放不合格产品的容器、传送带或区域；
确认隔离：
确保不合格产品已被正确隔离，并记录隔离的产品数量和时间戳；
生产线恢复：
一旦不合格产品被隔离，生产线可以继续运行；第一控制模块可能需要向生产线控制模块发送信号，告知其可以继续运行。
警示调节模块：依据不合格区内的产品数量与数量阈值的对比结果，智能调节喷码设备对产品二维码的喷码速度，或控制喷码设备停止运行并向操作人员发出警示信号；
数量阈值包括第一数量阈值以及第二数量阈值，且第一数量阈值小于第二数量阈值；
当不合格区内的产品数量≤第一数量阈值时，警示调节模块不进行智能调节；
当不合格区内的产品数量＞第二数量阈值时，警示调节模块控制喷码设备停止运行并向操作人员发出警示信号；
当第一数量阈值＜不合格区内的产品数量≤第二数量阈值时，智能调节喷码设备对产品二维码的喷码速度，计算表达式为：
tps＝0.8*cps；
式中，cps为喷码设备的初始喷码速度，tps为喷码设备调节后的喷码速度；
调节完成后，喷码设备对接下来的产品使用调节后的喷码速度tps进行喷码，并且，当连续喷码五个二维码质量均达标时，喷码设备恢复初始喷码速度cps进行喷码，后续出现一个二维码质量不达标时，喷码设备使用调节后的喷码速度tps进行喷码，如此循环；
为了更好的说明上述方案，我们举例如下：
设第一数量阈值等于2，第二数量阈值等于5，当不合格区内的产品数量等于1时，警示调节模块不进行智能调节，当不合格区内的产品数量等于3时，智能调节喷码设备对产品二维码的喷码速度，若喷码设备喷码一个二维码的初始喷码速度为2/s，则调节后的喷码速度为1.6/s，当继续加工时，连续喷码质量达标的产品数量超过5个后，喷码速度调节为2/s，若后续出现一个喷码质量不达标的产品，喷码速度调节为1.6/s，此时不合格区域有4个产品，依据上述步骤调节喷码速度，直到不合格区域产品为6个时，警示调节模块控制喷码设备停止运行并向操作人员发出警示信号。
本申请通过设备监测模块在喷码设备对产品印刷二维码过程中，监测喷码设备的实时运行数据，运行数据包括喷头运行轨迹偏差，当喷码设备对产品印刷二维码完成后，二维码内在检测模块基于机器视觉获取产品二维码图片，并将二维码图片与数据库中的二维码对比后，获取二维码的喷码相似度系数，二维码外在检测模块基于机器视觉获取产品二维码图片并检测二维码外观缺陷，获取外观缺陷指数，缺陷分析模块综合分析喷头运行轨迹偏差、喷码相似度系数以及外观缺陷指数后生成缺陷系数，并依据缺陷系数与缺陷阈值的对比结果判断二维码质量是否达标，当判断二维码质量不达标时，第一控制模块控制隔离设备将二维码质量不达标的产品隔离至不合格区，该检测系统综合分析设备运行状况、二维码内在以及外在缺陷后进行质量评估，分析更为全面，检测准确性高；
本申请通过警示调节模块依据不合格区内的产品数量与数量阈值的对比结果，智能调节喷码设备对产品二维码的喷码速度，或控制喷码设备停止运行并向操作人员发出警示信号，当产品二维码喷码质量不达标数量多时，降低喷码设备的喷码速度来控制质量，并且，在产品二维码喷码质量不达标数量过多时控制喷码设备停止运行并向操作人员发出警示信号，有效避免资源浪费。
实施例2：设备监测模块在喷码设备对产品印刷二维码过程中，监测喷码设备的实时运行数据，运行数据包括喷头运行轨迹偏差；
喷头运行轨迹偏差的计算表达式为：
式中，gjc为喷头运行轨迹偏差，(xi,yi)表示实际轨迹上的第i点坐标，表示理想轨迹上的对应点坐标；
喷头运行轨迹偏值越大，表明喷码设备喷头的在喷码过程中的运行轨迹偏差越大，则会导致产品二维码出现以下问题：
1)二维码质量下降：轨迹偏差会导致二维码的形状和结构发生变化，可能会使二维码的质量下降，这可能会导致二维码不易被扫描或解码，从而影响产品追溯性和信息可读性；
2)识别困难：偏差较大的二维码可能难以被自动识别和检测，这可能需要更多的时间和资源来进行识别和校准，增加生产线上的复杂性；
3)生产效率下降：如果喷码设备频繁出现偏差，可能需要停止生产线以进行校准和修复，这会导致生产线的停机时间增加，降低生产效率；
4)不合格产品增多：偏差较大的二维码可能被视为不合格产品，需要进行重新印刷或处理，这会增加不合格产品的数量，增加生产成本；
5)客户不满：如果二维码的质量差，可能会导致客户不满意，二维码通常用于产品追溯和信息传递，如果质量不佳，可能会影响客户体验和产品可追溯性；
6)质量问题溯源困难：如果偏差引发了质量问题，追溯问题的根本原因可能会更加困难，因为不确定性可能会增加。
当喷码设备对产品印刷二维码完成后，二维码内在检测模块基于机器视觉获取产品二维码图片，并将二维码图片与数据库中的二维码对比后，获取二维码的喷码相似度系数；
式中，pxd为喷码相似度系数，C·D为当前二维码向量与数据库二维码向量的内积，||C||、||D||分别为当前二维码向量范数与数据库二维码向量范数；
当前二维码向量的获取逻辑为：
1)二维码生成：
首先，需要生成一个具体的二维码，该二维码包含想要表示的信息，例如文本、链接、编码数据等；这可以通过使用专门的二维码生成工具或库来完成；
2)图像采集：
使用摄像头、扫描仪或其他图像采集设备，对生成的二维码进行拍摄或扫描，以获得二维码的图像；
3)图像预处理：
对采集到的图像进行预处理，以确保图像质量和准确性；这可能包括去噪声、图像增强、裁剪和旋转校正等步骤，以确保获得清晰的图像；
4)图像解码：
使用二维码解码算法，将图像中的二维码转换为文本数据；解码将提取出二维码中包含的信息；
5)信息提取：
从解码后的文本数据中提取出有用的信息；这可以包括产品标识、链接、文本消息等；
6)特征提取：
使用特征提取技术，将信息转换为数值形式的特征向量；这可以包括使用文本向量化技术(如TF-IDF、Word2Vec、BERT等)将文本信息转换为向量，或者使用图像特征提取方法将图像信息转换为向量；
7)向量表示：
将提取的特征或信息表示为向量，这是将二维码信息转换为数值形式以便进行比较和分析的关键步骤；
8)向量存储：
存储获得的二维码向量，以便将其用于后续的比较、匹配或检索任务；向量可以存储在数据库中或内存中，具体取决于应用的需求。
数据库中的所有二维码均有向量表示，每次获取二维码向量后，将二维码向量存储在数据库中，当前二维码喷码完成后，获取该二维码的喷码后，与数据库中所有的二维码向量一一进行相似度计算，得到多个喷码相似度系数，选取最大的喷码相似度系数作为喷码相似度系数取值，喷码相似度系数值越大，表明当前二维码与数据库中的某一二维码越相似，则可能会存在以下问题：
1)数据冲突：如果两个二维码非常相似，可能会导致数据库中的数据冲突，这可能会混淆产品追溯或信息管理系统，因为无法准确确定哪个二维码与哪个记录相关联；
2)信息混淆：相似的二维码可能包含不同的信息，但由于相似性，操作人员或扫描设备可能会错误地解释或处理它们，这可能导致信息混淆，尤其是在追溯产品或执行特定操作时；
3)生产批次错误：如果二维码用于标识不同的生产批次或批次信息，相似的二维码可能会被错误地归为同一批次，导致混淆和错误。
当喷码设备对产品印刷二维码完成后，二维码外在检测模块基于机器视觉获取产品二维码图片并检测二维码外观缺陷，获取外观缺陷指数；
外观缺陷指数的计算表达式为：
式中，wgq为外观缺陷指数，a＝1、2、3、...、n，n为外观缺陷参数的种类，且n为正整数，qxa表示第a个外观缺陷数值，ea表示第a个外观缺陷数值的权重；
具体的，二维码的外观缺陷参数种类一般包括像素偏移量、图像歪斜度、图像模糊度、图像缺失度以及对比度偏差，因此a＝5，则更新后的外观缺陷指数表达式为：
wgq＝e1*qx1+e2*qx2+e3*qx3+e4*qx4+e5*qx5；
式中，qx1、qx2、qx3、qx4、qx5分别为像素偏移量、图像歪斜度、图像模糊度、图像缺失度以及对比度偏差，e1、e2、e3、e4、e5分别为像素偏移量、图像歪斜度、图像模糊度、图像缺失度以及对比度偏差的权重；
1)像素偏移量(Pixel Offset)：
像素偏移可以通过比较实际的二维码像素位置与理想位置来计算，首先，你需要检测二维码的位置(其边界框或中心坐标)，然后比较每个像素的实际位置与理想位置之间的差异，计算所有差异的平均值或总和，以获取像素偏移量；
2)图像歪斜度(Image Skew)：
图像歪斜度可以通过检测图像中二维码的方向来计算，这可以使用图像处理技术如霍夫变换(HoughTransform)来实现，该变换可以帮助你检测直线或边缘，从而确定图像的旋转角度；
3)图像模糊度(Image Blurriness)：
图像模糊度可以使用图像清晰度评估算法来估计，这些算法通常会分析图像中的像素对比度和高频成分来判断图像的清晰度，常见的方法包括计算图像的梯度和频谱分析；
4)图像缺失度(Image MissingPixels)：
图像缺失度通常需要检测图像中是否有丢失或损坏的像素，这可以通过比较图像中的实际像素数量与理想情况下的像素数量来实现，通常，缺失的像素可以通过分析边界或区域的连续性来检测；
5)对比度偏差(ContrastDeviation)：
对比度偏差可以通过比较图像的像素亮度或颜色分布与理想情况下的对比度来计算，这通常涉及到计算图像的直方图，并评估亮度或颜色的变化程度。
外观缺陷指数wgq值越大，表明二维码的外观缺陷越严重，则会导致以下问题：
1)识别失败：外观缺陷可能导致二维码无法被正常识别和解码，这可能会影响产品追溯、信息传递和其他应用；
2)信息丢失：严重的外观缺陷可能导致二维码中的部分或全部信息丢失，这可能会导致信息不完整或不准确，影响产品标识和数据完整性；
3)误判：外观缺陷可能导致二维码被错误地识别为其他信息或数据，从而引发误判和错误的操作；
4)质量问题：外观缺陷会对产品质量标识产生不利影响，可能导致产品被认为质量不合格，从而增加成本和管理的复杂性；
5)生产线停机：如果外观缺陷引发了识别问题，可能需要停止生产线以排除问题，导致生产效率下降。
缺陷分析模块综合分析喷头运行轨迹偏差、喷码相似度系数以及外观缺陷指数后生成缺陷系数，并依据缺陷系数与缺陷阈值的对比结果判断二维码质量是否达标；
缺陷分析模块将喷头运行轨迹偏差、喷码相似度系数以及外观缺陷指数综合计算得到缺陷系数qxxs，表达式为：
式中，gjc为喷头运行轨迹偏差，pxd为喷码相似度系数，wgq为外观缺陷指数，α、β、γ分别为喷头运行轨迹偏差、喷码相似度系数以及外观缺陷指数的比例系数，且α、β、γ均大于0；
由缺陷系数qxxs的计算表达式可知，缺陷系数qxxs值越大，表明二维码的质量越差，因此，为了区分二维码质量不达标和质量达标，我们设置有缺陷阈值；
获取缺陷系数qxxs值后，将缺陷系数qxxs值与缺陷阈值进行对比；
若缺陷系数qxxs值＜缺陷阈值，判断二维码质量达标；
若缺陷系数qxxs值≥缺陷阈值，判断二维码质量不达标。
当判断二维码质量不达标时，第一控制模块控制隔离设备将二维码质量不达标的产品隔离至不合格区。
实施例3：请参阅图1所示，本实施例所述一种自动喷码印刷缺陷检测方法，所述检测方法包括以下步骤：
在喷码设备对产品印刷二维码过程中，监测喷码设备的实时运行数据，运行数据包括喷头运行轨迹偏差，当喷码设备对产品印刷二维码完成后，基于机器视觉获取产品二维码图片，并将二维码图片与数据库中的二维码对比后，获取二维码的喷码相似度系数，基于机器视觉获取产品二维码图片并检测二维码外观缺陷，获取外观缺陷指数，综合分析喷头运行轨迹偏差、喷码相似度系数以及外观缺陷指数后生成缺陷系数，并依据缺陷系数与缺陷阈值的对比结果判断二维码质量是否达标，当判断二维码质量不达标时，控制隔离设备将二维码质量不达标的产品隔离至不合格区(隔离设备包括机械臂，不合格区为单独划出的一个区域，用于放置二维码质量不达标的产品)，依据不合格区内的产品数量与数量阈值的对比结果，智能调节喷码设备对产品二维码的喷码速度，或控制喷码设备停止运行并向操作人员发出警示信号。
上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种自动喷码印刷缺陷检测系统，其特征在于：包括设备监测模块、二维码内在检测模块、二维码外在检测模块、缺陷分析模块、第一控制模块以及警示调节模块：
设备监测模块：用于在喷码设备对产品印刷二维码过程中，监测喷码设备的实时运行数据，运行数据包括喷头运行轨迹偏差；
二维码内在检测模块：当喷码设备对产品印刷二维码完成后，基于机器视觉获取产品二维码图片，并将二维码图片与数据库中的二维码对比后，获取二维码的喷码相似度系数；
二维码外在检测模块：当喷码设备对产品印刷二维码完成后，基于机器视觉获取产品二维码图片并检测二维码外观缺陷，获取外观缺陷指数；
缺陷分析模块：综合分析喷头运行轨迹偏差、喷码相似度系数以及外观缺陷指数后生成缺陷系数，并依据缺陷系数与缺陷阈值的对比结果判断二维码质量是否达标；
第一控制模块：当判断二维码质量不达标时，控制隔离设备将二维码质量不达标的产品隔离至不合格区；
警示调节模块：依据不合格区内的产品数量与数量阈值的对比结果，智能调节喷码设备对产品二维码的喷码速度，或控制喷码设备停止运行并向操作人员发出警示信号。
2.根据权利要求1所述的一种自动喷码印刷缺陷检测系统，其特征在于：所述缺陷分析模块将喷头运行轨迹偏差、喷码相似度系数以及外观缺陷指数综合计算得到缺陷系数qxxs，表达式为：
式中，gjc为喷头运行轨迹偏差，pxd为喷码相似度系数，wgq为外观缺陷指数，α、β、γ分别为喷头运行轨迹偏差、喷码相似度系数以及外观缺陷指数的比例系数，且α、β、γ均大于0。
3.根据权利要求2所述的一种自动喷码印刷缺陷检测系统，其特征在于：所述缺陷分析模块获取缺陷系数qxxs值后，将缺陷系数qxxs值与缺陷阈值进行对比；
若缺陷系数qxxs值＜缺陷阈值，判断二维码质量达标；
若缺陷系数qxxs值≥缺陷阈值，判断二维码质量不达标。
4.根据权利要求1所述的一种自动喷码印刷缺陷检测系统，其特征在于：所述数量阈值包括第一数量阈值以及第二数量阈值，且第一数量阈值小于第二数量阈值；
当不合格区内的产品数量≤第一数量阈值时，警示调节模块不进行智能调节；
当不合格区内的产品数量＞第二数量阈值时，警示调节模块控制喷码设备停止运行并向操作人员发出警示信号。
5.根据权利要求4所述的一种自动喷码印刷缺陷检测系统，其特征在于：当第一数量阈值＜不合格区内的产品数量≤第二数量阈值时，智能调节喷码设备对产品二维码的喷码速度，计算表达式为：
tps＝0.8*cps；
式中，cps为喷码设备的初始喷码速度，tps为喷码设备调节后的喷码速度。
6.根据权利要求5所述的一种自动喷码印刷缺陷检测系统，其特征在于：所述喷头运行轨迹偏差的计算表达式为：
式中，gjc为喷头运行轨迹偏差，(xi,yi)表示实际轨迹上的第i点坐标，表示理想轨迹上的对应点坐标。
7.根据权利要求6所述的一种自动喷码印刷缺陷检测系统，其特征在于：所述喷码相似度系数的计算表达式为：
式中，pxd为喷码相似度系数，C·D为当前二维码向量与数据库二维码向量的内积，||C||、||D||分别为当前二维码向量范数与数据库二维码向量范数。
8.根据权利要求7所述的一种自动喷码印刷缺陷检测系统，其特征在于：所述外观缺陷指数的计算表达式为：
式中，wgq为外观缺陷指数，a＝1、2、3、...、n，n为外观缺陷参数的种类，且n为正整数，qxa表示第a个外观缺陷数值，ea表示第a个外观缺陷数值的权重。
9.根据权利要求8所述的一种自动喷码印刷缺陷检测系统，其特征在于：所述二维码的外观缺陷参数的种类包括像素偏移量、图像歪斜度、图像模糊度、图像缺失度以及对比度偏差，更新后的外观缺陷指数表达式为：
wgq＝e1*qx1+e2*qx2+e3*qx3+e4*qx4+e5*qx5；
式中，qx1、qx2、qx3、qx4、qx5分别为像素偏移量、图像歪斜度、图像模糊度、图像缺失度以及对比度偏差，e1、e2、e3、e4、e5分别为像素偏移量、图像歪斜度、图像模糊度、图像缺失度以及对比度偏差的权重。
10.一种自动喷码印刷缺陷检测方法，通过权利要求1-9任一项所述的检测系统实现，其特征在于：所述检测方法包括以下步骤：
S1：监测端在喷码设备对产品印刷二维码过程中，监测喷码设备的实时运行数据，运行数据包括喷头运行轨迹偏差；
S2：当喷码设备对产品印刷二维码完成后，检测端基于机器视觉获取产品二维码图片，并将二维码图片与数据库中的二维码对比后，获取二维码的喷码相似度系数，基于机器视觉获取产品二维码图片并检测二维码外观缺陷，获取外观缺陷指数；
S3：处理端综合分析喷头运行轨迹偏差、喷码相似度系数以及外观缺陷指数后生成缺陷系数，并依据缺陷系数与缺陷阈值的对比结果判断二维码质量是否达标；
S4：当判断二维码质量不达标时，控制隔离设备将二维码质量不达标的产品隔离至不合格区；
S5：依据不合格区内的产品数量与数量阈值的对比结果，智能调节喷码设备对产品二维码的喷码速度，或控制喷码设备停止运行并向操作人员发出警示信号。
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