CN117949462A - 一种在线高速高精度毛刺检测方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在线高速高精度毛刺检测方法，包括：以固定的扫描宽度持续扫描待检测物料带的边缘，获得待检测物料带的边缘宽度；按设定的脉冲间隔逐一对边缘宽度进行编码；对每一个已编码的边缘宽度进行差分和求平均处理，获得对应的带编码的焦距调整量；计算位于拍摄点当前即将拍摄的待检测物料带的检测点的编码，并根据该编码调用其对应的焦距调整量；根据该焦距调整量调整拍摄焦距，并拍摄得到待检测物料带在拍摄点处对应的待检测物料带的检测点的边缘图像；逐一分析处理边缘图像，获得毛刺检测结果。采用本发明的在线高速高精度毛刺检测方法，可以在生产流水线运行时对待检测物料带进行在线高速高精度检测，工作效率高。

Description

一种在线高速高精度毛刺检测方法、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及在线毛刺检测领域，特别是涉及电池极片加工的一种在线高速高精度毛刺检测方法、装置及存储介质。

背景技术

在电池产品加工过程中，需要检查分切等加工过程后的片状物料（如极片）的周边是否有毛刺。极片是长条形的片状带子，其厚度可以忽略不计。极片分切毛刺的长度是微米级的，而电池的正极极片与负极极片之间通过隔膜分开，如果极片的毛刺的长度超过隔膜的一半，就有可能刺穿隔膜形成正负极间的短路，造成电池安全事故。因此在生产过程中必须严控极片的毛刺长度。旧有的检测方法是通过人工观察和手触摸的方式进行检测，由于极片分切毛刺极其微小，这种方式的缺点是效率低、准确度较低且成本高，因此采用机器检测毛刺具有极大的应用前景。

请参阅图1，现有的机器检测毛刺装置包括设置在生产流水线上的感应器10、拍摄调整单元30、图像采集器40和毛刺分析单元50。极片带P放置在生产流水线上，被带动着沿流水线方向移动。通过固定在生产流水线上的感应拍摄点A的感应器10获取极片带P在该感应拍摄点A的与其移动方向垂直的边缘宽度；所述拍摄调整单元30根据边缘宽度计算并输出焦距调整量；所述图像采集器40根据焦距调整量调整焦距对在该感应拍摄点A处的极片带P进行拍摄，从而获取当前感应拍摄点A的边缘图像；所述毛刺分析单元50对边缘图像进行分析，判断毛刺的位置。

在现有毛刺检测装置中，感应器10和图像采集器40均设置在同一固定的感应拍摄点A处，图像采集器40通过一个纠偏器（图未示）使其即时发生机械位移改变自身焦距。由于在生产过程中，极片正常会产生在1-3mm内的波动，图像采集器的镜头景深一般只能达到0.3mm的范围，而毛刺的精度数量级则在μm，因此图像采集器40需要跟随极片带P的波动不断调整自身焦距使得当前感应拍摄点A处于图像采集器40的景深范围内，以获得较为清晰的拍摄图像。

但实际的拍摄图像总并不那么的清晰，尤其是当流水线的移动速度增加时，拍摄的效果更加模糊，导致毛刺检测的精度仍不理想。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种在线高速高精度毛刺检测方法、装置及存储介质，用于对待检测物料带上毛刺的数据获取，检测是否有毛刺，采用距离编码的方法使得装置可以在生产流水线上适应性安装，抗干扰性能高，可以在待检测物料带高速工作运动中在线检测毛刺，同时具有很高的检测精度，大大提高工作效率。

一种在线高速高精度毛刺检测装置，包括感应器、编码器、拍摄调整单元、图像采集器和毛刺分析单元；

所述感应器以固定的扫描宽度持续扫描待检测物料带的边缘，获得待检测物料带的边缘宽度；

所述编码器按设定的脉冲间隔逐一对感应器获得的边缘宽度进行编码，并将已编码的边缘宽度逐一传送给拍摄调整单元；

所述拍摄调整单元包括计算模块和编码比对模块：

所述计算模块对每一个已编码的边缘宽度进行差分和求平均处理，获得对应的带编码的焦距调整量；

所述编码比对模块计算位于拍摄点的图像采集器当前即将拍摄的待检测物料带的检测点的编码，并根据该编码调用其对应的当前焦距调整量输出至图像采集器；

所述图像采集器根据该当前焦距调整量调整焦距，并拍摄得到待检测物料带在拍摄点处的检测点对应的边缘图像；

所述毛刺分析单元逐一分析处理图像采集器输出的边缘图像，获得毛刺检测结果。

进一步地，所述编码比对模块获取编码器对感应器在当前时刻在感应点处对应的检测点的编码，并结合编码距离△N计算此刻图像采集器在拍摄点处对应的待检测物料带的检测点的编码为/>（/>），根据该编码m向缓存器调用其对应的焦距调整量输出至图像采集器；其中，编码距离△N=S/h，S为感应器和图像采集器之间的间隔距离，h为编码器的编码步长。

进一步地，所述计算模块包括；

差分计算子模块，用于对待检测物料带的每一个检测点已编码的边缘宽度减去其前一个检测点的已编码的边缘宽度，获得该检测点的边缘偏移量；

去干扰计算子模块，用于对待检测物料带的每一个检测点的边缘偏移量进行去干扰处理，获得纠正偏移量；

焦距计算子模块，用于将对待检测物料带的每一个检测点及其前方所有检测点的纠正偏移量求平均，得到焦距调整量。

进一步地，所述编码器包括一转轮、信号发射端子、信号接收端子和编码元件，所述转轮上设有缝隙，信号发射端子发射的信号通过缝隙被信号接收端子接收；生产流水线带动该转轮转动时，转动的缝隙将信号分割成一个个脉冲，所述信号接收端子每次接收到脉冲则触发编码元件进行计数，形成编码，编码步长为h。

进一步地，所述图像采集器包括一个液态变焦镜头，其根据待检测物料带的每个检测点对应的焦距调整量匹配电流输入从而调整自身焦距。

进一步地，所述感应器包括发射元件和接收元件，所述发射元件发射一平面的信号，该平面的信号垂直于待检测物料带的输送方向，并被所述接收元件接收，信号光强度为Q，其与接收到的信号面积成正比；检测点对应的边缘宽度W=kQ，其中，k为信号光强度与检测点对应的边缘宽度的标定参数。

本发明还提供了一种在线高速高精度毛刺检测方法，包括：

以固定的扫描宽度持续扫描待检测物料带的边缘，获得待检测物料带的边缘宽度；

按设定的脉冲间隔逐一对边缘宽度进行编码；

对每一个已编码的边缘宽度进行差分和求平均处理，获得对应的带编码的焦距调整量；

计算位于拍摄点当前即将拍摄的待检测物料带的检测点的编码，并根据该编码调用其对应的焦距调整量；

根据该焦距调整量调整拍摄焦距，并拍摄得到待检测物料带在拍摄点处对应的待检测物料带的检测点的边缘图像；

逐一分析处理边缘图像，获得毛刺检测结果。

进一步地，获取在当前时刻在感应点处对应的检测点的编码，并结合编码距离△N计算此刻在拍摄点处对应的待检测物料带的检测点的编码为/>（/>），根据该编码调用其对应的焦距调整量；其中，编码距离△N=S/h，S为感应点和拍摄点之间的间隔距离，h为编码步长。

进一步地，对每一个已编码的边缘宽度进行差分和求平均处理具体包括：

用每一个待检测物料带的检测点已编码的边缘宽度减去其前一个检测点的已编码的边缘宽度，获得该检测点的边缘偏移量；

对每一个检测点的边缘偏移量进行去干扰处理，获得纠正偏移量；

将每一个检测点及其前方所有检测点的纠正偏移量求平均，得到焦距调整量。

本发明还提供了一种在线高速高精度毛刺检测的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的拍摄调整单元所执行的步骤。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1为现有的一种在线毛刺检测装置的结构示意图。

图2为本申请实施例中的一种在线高速高精度毛刺检测装置的结构示意图。

图3为检测极片带P在生产流水线上检测其边缘宽度的结构示意图。

图4为本申请实施例中的液态变焦镜头结构示意图。

具体实施方式

针对图像采集器拍摄的极片边缘图像模糊的问题，技术人员尝试对拍摄调整单元的计算方法进行了调整，以获得更精准的对图像采集器的焦距调整参数。但是，即使改进了算法，仍存在拍摄精度不稳定的问题。

发明人进一步对整个检测过程进行分析，发现，拍摄调整单元的数据运算处理以及图像采集器40的机械位移都需要时间，因此要求极片带P的流水线移动速度必须在较低的范围内，否则当图像采集器40调整完焦距后，在感应拍摄点A被检测的极片位置已经运动至图像采集器40的景深范围外了，导致检测精度降低。可见，在现有的毛刺检测装置中，检测精度和检测速度之间存在较大矛盾，无法实现高速高精度的在线检测，工作效率较低。

为此，本发明研究，由于图像采集器的拍摄相对于感应器感应毛刺的时间应是延后的，因此，首先将感应器感应毛刺的位置和图像采集器进行毛刺拍摄的位置分开，即，沿生产流水线移动方向将图像采集器设置在感应器的后方，使其拍摄的时机延后于感应器的感应时间，留出足够的时间给拍摄调整单元根据感应器检测到的边缘宽度计算并输出焦距调整量，以及图像采集器调整其焦距。

调整后，感应器对流水线上的极片带P持续地感应，而图像采集器也在其位置对极片带持续地间隔拍摄。为了使图像采集器调整完拍摄焦距后拍摄点对应的检测点正好对应是先前感应器感应的检测点，本发明在现有的毛刺检测装置上增加一编码器，通过该编码器将图像采集器调整的拍摄焦距对应的在拍摄点位置拍摄的当前的极片带P检测点与该极片带P在先前感应器的感应点处对应的检测点匹配。

请参阅图2，基于上述的改进构思，本发明提供一种在线高速高精度毛刺检测装置包括感应器10、编码器20、拍摄调整单元30、图像采集器40和毛刺分析单元50。其中所述感应器10和图像采集器40设置在待检测的生产流水线上，并且所述图像采集器40在沿生产流水线移动方向设置于所述感应器10的后方，二者的间隔距离S为一设定的编码器的编码距离△N。所述感应器10在其感应点B的位置上以固定的扫描宽度持续扫描极片带P的边缘，获得极片带P的边缘宽度；所述编码器20按设定的脉冲间隔逐一对感应器10获得的边缘宽度进行编码，并逐一传送给拍摄调整单元30；所述拍摄调整单元30对每一个已编码的边缘宽度进行差分和求平均处理，获得对应的带编码的焦距调整量，并缓存至一缓存器（图未示）中；与此同时，所述拍摄调整单元30获取编码器20对感应器10在当前此刻对极片带P在感应点B处对应的检测点的编码，并结合编码距离△N计算此刻图像采集器40对极片带P在拍摄点C处对应的检测点的编码，根据极片带P在拍摄点C处对应的检测点的编码向缓存器调用其对应的焦距调整量输出至调整图像采集器40；所述图像采集器40根据焦距调整量调整其拍摄焦距，并拍摄在拍摄点C处对应的极片带P的检测点的边缘图像；所述毛刺分析单元50分析处理边缘图像得到毛刺位置。

将图2中生产流水线向右的工作运动方向定义为向前运动；将处于极片带P平面，极片带P边缘沿垂直于极片带P工作方向的位置定义为横向位置；将处于极片带P平面，极片带P边缘沿平行于极片带P工作方向的位置定义为纵向位置。

具体地，请参阅图3，所述感应器10包括设置在极片带P的输送流水产线的感应点B上下两侧的发射元件11和接收元件12，所述发射元件11发射一平面的信号，该平面的信号垂直于极片带P的平面，并被所述接收元件12接收。所述发射元件11和接收元件12之间形成一个狭缝，极片带P在运动时可以穿过狭缝。由于极片带P在穿过狭缝时会遮挡所述发射元件11发射的部分信号，因此，根据接收元件12接收到的信号信息，可对应获得极片带P的边缘宽度。当极片带P发生左右波动位置变化时，其检测的边缘宽度也在随之变化。下面以极片带P上一检测点D的位置的数据流传进行说明。

本实施例中感应器10采用红外信号，在具有低功耗和高稳定性的同时，其信号还可以包含强度、频率以及相位信息。将感应器10的红外信号形成的平面设置与极片带P所在平面以及极片带P运动方向垂直，发射元件11和接收元件12之间的狭缝方向与极片带P所在平面平行，并且与极片带P工作运动方向垂直。当极片带P进行工作运动时，若极片带P发生左右抖动或边缘有毛刺，在经过狭缝时，极片带P对红外信号的遮挡面积会发生改变。因此，接收元件12接收到的信号是一个变化的信号波，信号波的幅度即为红外信号强度，而红外信号强度与接收到的红外信号面积成正比，通过标定红外信号的强度，将感应点B处接收到的光强度值转换为宽度值即可直接得到极片带P上检测点D对应的边缘宽度。接收元件12接收到检测点D经过感应点B处时的红外光强度为Q，根据标定参数k换算得到检测点D经过感应点B处时边缘宽度为W=kQ，其中W为检测点D经过感应点B处时的边缘宽度，Q为红外光强，k为红外光强与检测点对应的边缘宽度的标定参数，k通过多次重复实验模拟数据标定得到。

所述编码器20按设定的脉冲间隔逐一对感应器10获得的边缘宽度进行编码。具体地，所述编码器20包括一转轮、信号发射端子、信号接收端子和编码元件，所述转轮上设有缝隙，信号发射端子发射的信号通过缝隙后被信号接收端子接收，生产流水线带动该转轮转动时，转动的缝隙将信号分割成一个个脉冲，所述信号接收端子每次接收到脉冲则触发编码元件进行计数，形成编码，编码步长为h。所述编码器20安装在生产流水线上，具体安装位置可以任意改变，编码器20的转轮被生产流水线带动着与极片带P同步运动，由此实现对感应器10检测到检测点的边缘宽度进行编码。经过编码后，检测点D的边缘宽度数据变为带编码的边缘宽度，也即W-m，其中m为检测点D在经过感应点B处时对应的编码，W是检测点D经过感应点B处时的边缘宽度。

所述拍摄调整单元30使用一个PCle EtherCAT高频率主控卡，具有多线程，可以接收大量数据的同时输入，对数据处理后缓存至缓存器中，可以支持大量的结果输出，其具体包括计算模块和编码比对模块。

其中，计算模块逐一对每一个已编码的边缘宽度进行差分和求平均处理，获得对应的带编码的焦距调整量，具体包括差分计算子模块、去干扰子模块和焦距计算子模块。

所述差分计算子模块用于将每一个检测点已编码的边缘宽度减去其前一个检测点的边缘宽度，获得该检测点的边缘偏移量。

具体地，对于连续函数，当自变量从x变到x+1时，函数是函数/>的导数，也即一阶差分的差分；对于离散函数，/>为1，/>就是此函数的一阶差分。由于每个检测点的边缘宽度在坐标系中是一个离散函数/>，连续相邻的两项之差就是离散函数的一阶差分，所以/>即等替为/>的一阶差分，用每一个检测点的边缘宽度减去其前一个检测点的边缘宽度，即可得到边缘宽度的等替一阶差分，获得该检测点的边缘偏移量。经过差分计算可以得到检测点D带编码的边缘偏移量/>-m，其中/>是检测点D的边缘偏移量。

所述去干扰计算子模块用于对每一个检测点的边缘偏移量进行去干扰处理，获得纠正偏移量。

具体地，所述去干扰计算子模块使用排序法对数据进行排序计算得到最大值Max和最小值Min，并从/>数据集中移除最大值Max和最小值Min得到数据集f，所述数据集。边缘宽度的测量实质是极片带P检测点垂直于工作运动方向的运动振动测量，因此容易受外界干扰，有可能存在个别极大或极小的异常点，记录这些距离偏差较大的点会对后续计算以及调整产生不断叠加的偏差，最后放大异常，因此采用移除最大值和最小值的方法以减少或去除这种异常干扰。经过去干扰计算可以得到检测点带编码的纠正偏移量/>-m，其中/>是检测点D的纠正偏移量。

所述焦距计算子模块用于将每一个检测点及其前方所有检测点的纠正偏移量求平均，得到焦距调整量。

具体地，所述焦距计算子模块对数据集f求平均值=/>得到焦距调整量，其中，/>表示焦距调整量，n表示数据集f的数据个数，n为每一个检测点前方所有检测点的个数总和。经过焦距计算可以得到检测点D带编码的焦距调整量/>-m，其中/>为检测点D的焦距调整量。

与此同时，所述编码比对模块获取编码器20对感应器10在当前时刻在感应点B对极片带P的检测点的编码，并结合编码距离△N计算此刻图像采集器40对极片带P在拍摄点C处对应的检测点的编码，当图像采集器40拍摄点C对应的检测点的编码与检测点对应焦距调整量所匹配的编码相同时，根据当前检测点的编码向缓存器调用其对应的焦距调整量输出至图像采集器40。所述编码距离△N=S/h，其中h为编码器的编码步长。所述编码比对模块34获取编码器20此时对感应器10在当前时刻在感应点B处对极片带P的检测点的编码，结合编码距离△N计算图像采集器40当前拍摄点的编码为（/>），其中/>为编码器20此时对感应器10在当前时刻在感应点B处对极片带P的检测点的编码，当图像采集器40当前拍摄点的编码（/>）与点D对应的焦距调整量所匹配的编码m相同时，也即/>，调用检测点D对应的焦距调整量/>输出至图像采集器40。

所述图像采集器40设置在极片带P工作运动方向的前端，检测点经过感应器10的感应点B后需要运动一段距离S才能到达图像采集器40景深范围内的拍摄点C，距离S对应了固定的编码距离△N，感应点B处对应的检测点的编码值与拍摄点C处对应的检测点的编码值差值就是△N。因此图像采集器40实时获取编码器20的编码值，当获取感应点B处对应的当前检测点的编码值等于检测点与编码距离△N的和时，证明此时与焦距调整量对应编码的检测点刚好运动到拍摄点C处，编码比对模块34根据检测点的编码调用其对应的焦距调整量控制图像采集器40拍照得到拍摄点C处对应检测点的边缘图像。这段距离S为拍摄调整单元30计算数据以及图像采集器40调整焦距预留了充足的时间，保证图像采集的清晰从而提高毛刺检测的精度，由于编码器20采用的是距离编码，在距离S固定时，无论极片带P在生产流水线上的运行速度怎么变化，即使是停机处理也不会影响距离S内的编码值。此外，距离S是可调整的，当距离S没有大到使得极片带P在这段距离中运动时接受到对边缘宽度的干扰远大于测量精度时，距离S的调整范围是合适的。在合适范围内，极片带P工作运动速度不变时，S值越大，检测点D从感应点B运动至拍摄点C处需要的时间越长，装置的元器件运算时间就可以越长，对运算速度要求也就越低，本发明可以在较低仪器要求下依然达到高精度检测；在不改变仪器运算速度时，S值越大，极片带P工作运动速度可以增大，本发明可以实现高速检测，能够达到120m/min的检测速度。在实际生产检测中，使用者可以根据实际需求以及生产流水线的实装情况适用性地调节S值，同时实现高速高精度检测。图像采集器40拍摄后可以得到检测点D处的边缘图像T，同样的，检测点D处的边缘图像T也是带编码的，也即T-m。

请参阅图4，为了进一步解决现有毛刺检测装置中图像采集器40改变焦距时机械位移带来的影响，所述图像采集器40优选一个液态变焦镜头，在焦距调整量对应编码的检测点运动至拍摄点处时，编码比对模块根据检测点的编码调用其对应的焦距调整量控制图像采集器40调整焦距并拍摄获取拍摄点C处对应检测点的边缘图像。所述液态变焦镜头接收来自拍摄调整单元30的焦距调整量数据，根据焦距调整量相应改变液态变焦镜头中流经的电流，从而改变液态变焦镜头的焦距，使极片带P的边缘一直处在图像采集器40的景深范围内。所述液态变焦镜头采用现有的电流改变晶格方向从而改变焦距的原理，相比于现有的毛刺检测装置通过纠偏器带动图像采集器40移动以改变焦距的方法，液态变焦镜头可以在不需要产生机械位移的情况下改变焦距，其响应速度大大提高，能够实现200+的帧传输率，且完全避免了机械位移带来的振动误差，大大提高了检测精度，能够实现5μm级别的检测精度。

所述毛刺分析单元50用以接收并分析处理拍摄点处对应检测点的边缘图像，获得毛刺结果。所述毛刺分析单元50与图像采集器40连接，用于接收图像采集器40的边缘图像并分析得到毛刺位置。所述毛刺分析单元50采用现有的图像分析方法如基于曲面拟合等方法，采样边缘图像的深度图，使用曲面拟合算法计算深度图的拟合面并相减得到差分图，通过分析差分图即可判断是否具有毛刺。所述毛刺分析单元50使用多线程并行处理技术，可以同时处理多张图像，在保证图像处理准确度的前提下将处理时间缩减到5ms以内。每一个边缘图像都具有相应的编码，所述毛刺分析单元50检测到具有毛刺的图像时，即可得到其对应的毛刺编码值M，毛刺分析单元50将这些对应检测点有毛刺的毛刺编码值M记录并显示出来。由于编码的距离步长是固定的，通过毛刺编码值M可以确定极片带P边缘上具有毛刺的纵向位置点。由此可以实现毛刺的在线检测，既可检测极片带P边缘上的毛刺位置点，也可以获得毛刺相应的图像。具体地，在本实施例中当毛刺分析单元50检测到有毛刺的边缘图像，本发明的在线高速高精度毛刺检测装置执行停机报警，此时介入人工检查，根据有毛刺的边缘图像对应的毛刺编码值M计算具有毛刺的纵向位置点与感应器10的感应点B之间的距离，从而确定具有毛刺的纵向位置点，对该位置点进行毛刺清除。随后人工将编码器20归位，编码值重置，图像采集器40的帧率也清零，以开始新一轮的检测。当检测点D对应的边缘图像经分析后是具有毛刺的，则毛刺编码值M等于检测点D在经过感应点B处时对应的编码m，也即M=m，此时装置执行停机报警，获取此时编码器20对感应器10对在感应点B处的检测点的编码，根据m和/>与编码步长h换算即可得到检测点D与感应器10的感应点B之间的距离/>，其中/>为此时编码器20对感应器10对在感应点B处的检测点的编码，从而找到实际检测点D的位置，随后对其进行毛刺清除。

本发明采用一个感应器10获取极片带P的边缘宽度，感应器10将边缘宽度传输至编码器20，编码器20对边缘宽度编码后输出至计算模块，计算模块计算得到焦距调整量并输出至编码比对模块中，编码比对模块获取编码器20对感应器10在当前时刻在感应点B对极片带P的检测点的编码，并结合编码距离△N计算此刻图像采集器40对极片带P在拍摄点C处对应的检测点的编码，当图像采集器40拍摄点C对应的检测点的编码与检测点对应焦距调整量所匹配的编码相同时，根据当前检测点的编码向缓存器调用其对应的焦距调整量输出至图像采集器40，随后图像采集器40根据焦距调整量改变焦距并拍摄边缘图像，图像采集器40将边缘图像的数据传输至毛刺分析单元50后，毛刺分析单元50采用多线程并行技术处理边缘图像即可检测出具有毛刺的边缘图像以及对应的毛刺编码值M，从而得到纵向位置点，可以在生产流水线上对极片带P进行在线毛刺检测，检测工作效率高，且毛刺检测具有高精度。

本领域技术人员可以理解的是，本发明举例的极片带P可以是其他材质的待检测物料带。

基于上述的在线高速高精度毛刺检测装置，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例所述的在线高速高精度毛刺检测装置中的拍摄调整单元30所执行的步骤。

本发明可采用在一个或多个其中包含有程序代码的存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。计算机可读储存介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体，可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其它数据。计算机的存储介质的例子包括但不限于：相变内存（PRAM）、静态随机存取存储器（SRAM）、动态随机存取存储器（DRAM）、其它类型的随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）、快闪记忆体或其它内存技术、只读光盘只读存储器（CD-ROM）、数字多功能光盘（DVD）或其它光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其它磁性存储设备或任何其它非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种在线高速高精度毛刺检测装置，其特征在于：包括感应器、编码器、拍摄调整单元、图像采集器和毛刺分析单元；

所述感应器以固定的扫描宽度持续扫描待检测物料带的边缘，获得待检测物料带的边缘宽度；

所述编码器按设定的脉冲间隔逐一对感应器获得的边缘宽度进行编码，并将已编码的边缘宽度逐一传送给拍摄调整单元；

所述拍摄调整单元包括计算模块和编码比对模块：

所述计算模块对每一个已编码的边缘宽度进行差分和求平均处理，获得对应的带编码的焦距调整量；

所述编码比对模块计算位于拍摄点的图像采集器当前即将拍摄的待检测物料带的检测点的编码，并根据该编码调用其对应的当前焦距调整量输出至图像采集器；

所述图像采集器根据该当前焦距调整量调整焦距，并拍摄得到待检测物料带在拍摄点处的检测点对应的边缘图像；

所述毛刺分析单元逐一分析处理图像采集器输出的边缘图像，获得毛刺检测结果。

2.根据权利要求1所述的在线高速高精度毛刺检测装置，其特征在于：

所述编码比对模块获取编码器对感应器在当前时刻在感应点处对应的检测点的编码，并结合编码距离△N计算此刻图像采集器在拍摄点处对应的待检测物料带的检测点的编码为/>（/>），根据该编码m向缓存器调用其对应的焦距调整量输出至图像采集器；其中，编码距离△N=S/h，S为感应器和图像采集器之间的间隔距离，h为编码器的编码步长。

3.根据权利要求2所述的在线高速高精度毛刺检测装置，其特征在于：所述计算模块包括：

差分计算子模块，用于对待检测物料带的每一个检测点已编码的边缘宽度减去其前一个检测点的已编码的边缘宽度，获得该检测点的边缘偏移量；

去干扰计算子模块，用于对待检测物料带的每一个检测点的边缘偏移量进行去干扰处理，获得纠正偏移量；

焦距计算子模块，用于将对待检测物料带的每一个检测点及其前方所有检测点的纠正偏移量求平均，得到焦距调整量。

4.根据权利要求3所述的在线高速高精度毛刺检测装置，其特征在于：所述编码器包括一转轮、信号发射端子、信号接收端子和编码元件，所述转轮上设有缝隙，信号发射端子发射的信号通过缝隙被信号接收端子接收；生产流水线带动该转轮转动时，转动的缝隙将信号分割成一个个脉冲，所述信号接收端子每次接收到脉冲则触发编码元件进行计数，形成编码，编码步长为h。

5.根据权利要求4所述的在线高速高精度毛刺检测装置，其特征在于：所述图像采集器包括一个液态变焦镜头，其根据待检测物料带的每个检测点对应的焦距调整量匹配电流输入从而调整自身焦距。

6.根据权利要求5所述的在线高速高精度毛刺检测装置，其特征在于：所述感应器包括发射元件和接收元件，所述发射元件发射一平面的信号，该平面的信号垂直于待检测物料带的输送方向，并被所述接收元件接收，信号光强度为Q，其与接收到的信号面积成正比；检测点对应的边缘宽度W=kQ，其中，k为信号光强度与检测点对应的边缘宽度的标定参数。

7.一种在线高速高精度毛刺检测方法，其特征在于：包括：

以固定的扫描宽度持续扫描待检测物料带的边缘，获得待检测物料带的边缘宽度；

按设定的脉冲间隔逐一对边缘宽度进行编码；

对每一个已编码的边缘宽度进行差分和求平均处理，获得对应的带编码的焦距调整量；

计算位于拍摄点当前即将拍摄的待检测物料带的检测点的编码，并根据该编码调用其对应的焦距调整量；

根据该焦距调整量调整拍摄焦距，并拍摄得到待检测物料带在拍摄点处对应的待检测物料带的检测点的边缘图像；

逐一分析处理边缘图像，获得毛刺检测结果。

8.根据权利要求7所述的在线高速高精度毛刺检测方法，其特征在于：获取在当前时刻在感应点处对应的检测点的编码，并结合编码距离△N计算此刻在拍摄点处对应的待检测物料带的检测点的编码为/>（/>），根据该编码调用其对应的焦距调整量；其中，编码距离△N=S/h，S为感应点和拍摄点之间的间隔距离，h为编码步长。

9.根据权利要求8所述的在线高速高精度毛刺检测方法，其特征在于：对每一个已编码的边缘宽度进行差分和求平均处理具体包括：

用每一个待检测物料带的检测点已编码的边缘宽度减去其前一个检测点的已编码的边缘宽度，获得该检测点的边缘偏移量；

对每一个检测点的边缘偏移量进行去干扰处理，获得纠正偏移量；

将每一个检测点及其前方所有检测点的纠正偏移量求平均，得到焦距调整量。

10.一种在线高速高精度毛刺检测的计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质上储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述的在线高速高精度毛刺检测装置中的拍摄调整单元所执行的步骤。