基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分類裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及產(chǎn)品檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分類裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于玻璃廠家生產(chǎn)的玻璃產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，如果外觀上存在瑕疵，不僅影響設(shè)計(jì)的美觀性，而且很有可能影響最終工程的質(zhì)量，容易造成經(jīng)濟(jì)損失和人身傷亡。因此，對(duì)于剛出廠的玻璃進(jìn)行瑕疵類別檢測(cè)，對(duì)玻璃廠商改變生產(chǎn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量非常重要。
[0003]然而，現(xiàn)有技術(shù)中的玻璃瑕疵檢測(cè)方案無(wú)法有效地區(qū)分出玻璃產(chǎn)品的幾種主要瑕疵:貼錫、夾雜物、氣泡、表面不平整和劃痕。在無(wú)法進(jìn)行瑕疵類別有效區(qū)分的前提下，玻璃廠商也難以確定問(wèn)題所在，無(wú)法為后續(xù)合格的玻璃生產(chǎn)提供改良方案。
[0004]為此，本發(fā)明提出了一種基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分類裝置，能夠有效地區(qū)分出玻璃產(chǎn)品的幾種主要瑕疵:貼錫、夾雜物、氣泡、表面不平整和劃痕，為玻璃廠商的后續(xù)生產(chǎn)提供重要的參考數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分類裝置，采用EPLD控制電路、高速緩存雙口 RAM、FPGA芯片和所述DSP芯片搭建玻璃瑕疵分類裝置的主要結(jié)構(gòu)，以檢測(cè)出的瑕疵圖像的灰度值為參考，有效區(qū)別出玻璃產(chǎn)品的幾種主要瑕疵:貼錫、夾雜物、氣泡、表面不平整和劃痕。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分類裝置，所述分類裝置包括玻璃傳送結(jié)構(gòu)、圖像檢測(cè)機(jī)構(gòu)、FPGA芯片和DSP芯片，所述玻璃傳送結(jié)構(gòu)用于逐塊滾動(dòng)各塊待檢測(cè)玻璃到圖像檢測(cè)機(jī)構(gòu)下，所述圖像檢測(cè)機(jī)構(gòu)用于對(duì)待檢測(cè)玻璃塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集以獲得玻璃采集圖像，所述FPGA芯片和所述圖像檢測(cè)機(jī)構(gòu)連接，用于對(duì)所述玻璃采集圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理操作，以獲得預(yù)處理玻璃圖像，所述DSP芯片與所述FPGA芯片連接，用于對(duì)所述預(yù)處理玻璃圖像執(zhí)行灰度均值分析以確定待檢測(cè)玻璃塊中的瑕疵類別。
[0007]更具體地，在所述基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分類裝置中，還包括:高速緩存雙口 RAM，用于連接所述FPGA芯片和所述DSP芯片；玻璃傳送入口，設(shè)置在玻璃傳送帶的前端上方，用于逐個(gè)將待檢測(cè)玻璃塊放置到玻璃傳送帶上；SDRAM存儲(chǔ)設(shè)備，用于預(yù)先存儲(chǔ)瑕疵灰度范圍，所述瑕疵灰度范圍由瑕疵灰度上限閾值和瑕疵灰度下限閾值組成，瑕疵灰度上限閾值和瑕疵灰度下限閾值的取值都在0-255之間，還用于存儲(chǔ)瑕疵灰度閾值；所述玻璃傳送結(jié)構(gòu)，包括伺服電機(jī)、玻璃傳送帶和多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)滾軸，多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)滾軸帶動(dòng)玻璃傳送帶水平傳送其上方的玻璃塊，伺服電機(jī)用于帶動(dòng)多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)滾軸；所述圖像檢測(cè)機(jī)構(gòu)，設(shè)置在玻璃傳送帶中部位置的上方，包括CMOS圖像傳感器、紅綠濾光片和鏡頭，紅綠濾光片設(shè)置在CMOS圖像傳感器和鏡頭之間，CMOS圖像傳感器用于對(duì)待檢測(cè)玻璃塊進(jìn)行拍攝以獲得玻璃采集圖像；所述FPGA芯片集成了自適應(yīng)遞歸濾波子設(shè)備、中值濾波子設(shè)備、尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備、灰度化處理子設(shè)備和瑕疵目標(biāo)分割子設(shè)備，所述自適應(yīng)遞歸濾波子設(shè)備與所述CMOS圖像傳感器連接，用于對(duì)所述玻璃采集圖像執(zhí)行自適應(yīng)遞歸濾波處理，以濾除所述玻璃采集圖像中的高斯噪聲，獲得自適應(yīng)遞歸濾波圖像；所述中值濾波子設(shè)備與所述自適應(yīng)遞歸濾波子設(shè)備連接，用于對(duì)所述自適應(yīng)遞歸濾波圖像執(zhí)行中值濾波處理，以濾除所述自適應(yīng)遞歸濾波圖像中的散射成分，獲得中值濾波圖像；所述尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備與所述中值濾波子設(shè)備連接，用于對(duì)所述中值濾波圖像執(zhí)行尺度變換增強(qiáng)處理，以增強(qiáng)圖像中目標(biāo)與背景的對(duì)比度，獲得增強(qiáng)圖像；所述瑕疵目標(biāo)分割子設(shè)備與所述尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備連接，將所述增強(qiáng)圖像中像素灰度值在所述瑕疵灰度范圍內(nèi)的所有像素組成瑕疵子圖像并輸出；EPLD控制電路，連接所述高速緩存雙口 RAM、所述FPGA芯片和所述DSP芯片，用于控制所述高速緩存雙口 RAM、所述FPGA芯片和所述DSP芯片之間的數(shù)據(jù)交互和時(shí)序；供電設(shè)備，為所述分類裝置的其他用電設(shè)備提供電力供應(yīng)，并與所述EPLD控制電路連接，以在所述EPLD控制電路的控制下，為所述分類裝置提供省電模式和正常用電模式兩種用電方式；所述DSP芯片與所述SDRAM存儲(chǔ)設(shè)備、所述高速緩存雙口 RAM和所述EPLD控制電路分別連接，接收所述瑕疵子圖像和所述瑕疵灰度閾值，計(jì)算所述瑕疵子圖像的灰度平均值，當(dāng)所述灰度平均值小于等于所述瑕疵灰度閾值時(shí)，判斷瑕疵類別為貼錫或夾雜物，當(dāng)所述灰度平均值大于所述瑕疵灰度閾值且所述瑕疵子圖像內(nèi)中間像素灰度值高于邊緣灰度像素值時(shí)，判斷瑕疵類別為氣泡，當(dāng)所述灰度平均值大于所述瑕疵灰度閾值且所述瑕疵子圖像內(nèi)中間像素灰度值低于邊緣灰度像素值時(shí)，判斷瑕疵類別為表面不平整或劃痕；無(wú)線通信設(shè)備，與所述DSP芯片連接，用于接收遠(yuǎn)端服務(wù)器發(fā)送的控制指令，還用于將玻璃批次不合格信號(hào)和瑕疵類別通過(guò)無(wú)線通信鏈路發(fā)送到遠(yuǎn)端服務(wù)器中；液晶顯示設(shè)備，與所述DSP芯片連接，用于實(shí)時(shí)顯示玻璃批次不合格信號(hào)和瑕疵類別；其中，所述DSP芯片還包括計(jì)數(shù)單元，所述DSP芯片對(duì)每塊待檢測(cè)玻璃的瑕疵子圖像進(jìn)行像素總數(shù)統(tǒng)計(jì)，對(duì)于每塊待檢測(cè)玻璃，在其瑕疵子圖像的像素總數(shù)大于預(yù)設(shè)像素閾值時(shí)，所述計(jì)數(shù)單元的計(jì)數(shù)值自動(dòng)加1，在其瑕疵子圖像的像素總數(shù)小于等于預(yù)設(shè)像素閾值時(shí)，所述計(jì)數(shù)單元的計(jì)數(shù)值保持不變；所述DSP芯片在所述計(jì)數(shù)單元的計(jì)數(shù)值大于等于預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)閾值時(shí)，發(fā)出玻璃批次不合格信號(hào)；所述預(yù)設(shè)像素閾值和所述預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)閾值被預(yù)先存儲(chǔ)在所述DSP芯片的內(nèi)置存儲(chǔ)器中。
[0008]更具體地，在所述基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分類裝置中，所述分類裝置還包括:輸入鍵盤，與所述DSP芯片和所述SDRAM存儲(chǔ)設(shè)備連接，用于在用戶的操作下，輸入所述瑕疵灰度閾值、所述預(yù)設(shè)像素閾值和所述預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)閾值。
[0009]更具體地，在所述基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分類裝置中:所述供電設(shè)備包括太陽(yáng)能供電器件、市電接口、切換開關(guān)和電壓轉(zhuǎn)換器，所述切換開關(guān)與所述太陽(yáng)能供電器件和所述市電接口分別連接，根據(jù)市電接口處的市電電壓大小決定是否切換到所述太陽(yáng)能供電器件以由所述太陽(yáng)能供電器件供電，所述電壓轉(zhuǎn)換器與所述切換開關(guān)連接，以將通過(guò)切換開關(guān)輸入的5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V電壓。
[0010]更具體地，在所述基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分類裝置中:將所述SDRAM存儲(chǔ)設(shè)備集成到所述DSP芯片內(nèi)。
[0011]更具體地，在所述基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分類裝置中:替換地，采用所述SDRAM存儲(chǔ)設(shè)備預(yù)先存儲(chǔ)所述預(yù)設(shè)像素閾值和所述預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)閾值。
【附圖說(shuō)明】
[0012]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中:
[0013]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分類裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0014]附圖標(biāo)記:1玻璃傳送結(jié)構(gòu)；2DSP芯片；3圖像檢測(cè)機(jī)構(gòu)；4FPGA芯片
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分類裝置的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]在玻璃生產(chǎn)過(guò)程中，如何克服各種瑕疵的存在，對(duì)于玻璃廠商非常重要。一般地，玻璃廠商采用以下方式提高玻璃成品質(zhì)量:對(duì)玻璃成品進(jìn)行瑕疵類別檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)到的瑕疵類型有針對(duì)性地改變玻璃生產(chǎn)工藝，從而消除檢測(cè)到的玻璃瑕疵。
[0017]然而，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于玻璃的幾種主要瑕疵:貼錫、夾雜物、氣泡、表面不平整和劃痕缺乏有效的檢測(cè)方案。在無(wú)法進(jìn)行瑕疵類別有效區(qū)分的前提下，玻璃廠商也難以確定問(wèn)題所在，無(wú)法消除出現(xiàn)的玻璃瑕疵。
[0018]為了克服