[發(fā)明專利]基于外形輪廓匹配的模具在線監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410494784.8
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN104441526B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 游旭新
• 申請（專利權(quán)）人: 上海智覺光電科技有限公司
• 主分類號: B29C45/76
• 分類號: B29C45/76;B29C45/84
• 代理公司: 上海金盛協(xié)力知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31242
• 代理人: 王松

1.一種基于外形輪廓匹配的模具在線監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：圖像處理一體機、工業(yè)相機、近紅外混合可見光LED陣列模組、機械治具、單片機控制系統(tǒng)；

其中，所述機械治具包括射出成型裝置、兩個位于定模的磁力座，兩磁力座的機架固定在定模板；兩磁力座能270°移動，方便全方位進(jìn)行監(jiān)視；射出成型裝置包括定模、動模；

所述單片機控制系統(tǒng)連接治具控制系統(tǒng)、機械治具，用來接收圖像處理一體機的控制命令，以此控制機械治具的動作；

所述工業(yè)相機用來獲取圖像，工業(yè)相機與圖像處理一體機連接，將獲取的圖像發(fā)送至圖像處理一體機；

所述近紅外混合可見光LED陣列模組用來產(chǎn)生近紅外混合可見光，并照射至機械治具上；LED陣列模組位于射出成型裝置的定模板上方，或設(shè)置于射出成型裝置的動定模板兩測；

所述圖像處理一體機采用外形輪廓匹配的圖像處理算法，采集同時包含射出件和標(biāo)準(zhǔn)動定模的實時圖像，采用外形輪廓提取技術(shù)對所述圖像進(jìn)行處理，從實時與標(biāo)準(zhǔn)圖像中提取的輪廓參數(shù)進(jìn)行匹配對比,當(dāng)兩幅圖像的輪廓數(shù)據(jù)集交叉對應(yīng)值大于匹配閾值時,利用匹配結(jié)果糾正實時圖像的空間漂移和變形,糾正后得圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像比較后即確定是否存在生產(chǎn)問題；

當(dāng)落料動作結(jié)束后，射出成型裝置給在線監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)一個串口信號告知落料已結(jié)束，要求在線監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)定模圖像抓拍；工業(yè)相機進(jìn)行圖像抓拍；

所述圖像處理一體機包括預(yù)處理模塊，用于對抓拍到的圖像進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理包括噪聲濾除、對比度增強等，然后進(jìn)行輪廓處理，提取輪廓參數(shù)，并存入相應(yīng)數(shù)據(jù)文件；

所述圖像處理一體機包括學(xué)習(xí)模塊，用以在監(jiān)視前自動進(jìn)行多幅標(biāo)準(zhǔn)模板圖像的抓取，對標(biāo)準(zhǔn)圖像之間的變化量進(jìn)行學(xué)習(xí)統(tǒng)計，所有圖像學(xué)習(xí)完成后，在這些圖像的基礎(chǔ)上，同時累積成一幅平均值圖像，該圖像作為基準(zhǔn)模板圖像，學(xué)習(xí)后，所有從學(xué)習(xí)到的標(biāo)準(zhǔn)圖像模板中提取的輪廓，按照時間順序，排成隊列，存儲在內(nèi)存中；所有圖像學(xué)習(xí)完成后，在這些圖像的基礎(chǔ)上，同時累積成一幅平均值圖像，該圖像作為基準(zhǔn)模板圖像，在此基準(zhǔn)模板圖像上也提取輪廓并存儲；即學(xué)習(xí)了N次后，可獲得N+1個標(biāo)準(zhǔn)輪廓參數(shù)集；

所述圖像處理一體機包括判斷模塊，用以判斷動定模是否有問題，包括以下步驟：

學(xué)習(xí)完成后，進(jìn)入監(jiān)視保護(hù)狀態(tài)；此時，內(nèi)存中的輪廓隊列有N+1個，其中基準(zhǔn)模板的輪廓排在最前面；

當(dāng)落料動作結(jié)束后，抓拍當(dāng)前動定模的實時圖像，首先檢查實時圖像特定參考區(qū)域的灰度值，如果變化較小，在允許范圍內(nèi)，則當(dāng)作正常圖像；否則，可直接當(dāng)作異常輸出報警；

利用輪廓提取方法提取當(dāng)前圖像中的目標(biāo)輪廓，首先與由一系列學(xué)習(xí)統(tǒng)計過的基準(zhǔn)圖像的輪廓參數(shù)進(jìn)行比較，如果正常，則可進(jìn)行合模動作；如果異常則報警；

根據(jù)輪廓參數(shù)，計算當(dāng)前圖像和最相似標(biāo)準(zhǔn)圖像的空間變形矩陣，糾正實時圖像的空間變形，然后比較糾正后的圖像與最相似圖像的灰度變化較大的部分；

分割出灰度變化大于30灰階值部分的區(qū)域，剔除瑕疵面積小于10像素、長及高小于3像素的干擾，枚舉剩下的所有不良區(qū)域，即為可能存在異常的位置，輸出報警。

2.一種基于外形輪廓匹配的模具在線監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述在線監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)包括：圖像處理裝置、圖像獲取裝置、近紅外混合可見光光源、機械治具、治具控制系統(tǒng)；

所述近紅外混合可見光光源用于在機械治具上產(chǎn)生近紅外混合可見光；

所述圖像獲取裝置用以獲取機械治具的圖像，并發(fā)送至所述圖像處理裝置；

所述治具控制系統(tǒng)連接機械治具、圖像處理裝置，用來接收圖像處理裝置的控制命令，以此控制機械治具的動作；

所述圖像處理裝置接收圖像獲取裝置的圖像信息，采用外形輪廓匹配的圖像處理算法，通過采集機械治具的近紅外融合可見光圖像，與標(biāo)準(zhǔn)圖像的外形輪廓進(jìn)行匹配；并根據(jù)匹配結(jié)果生成控制命令。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于外形輪廓匹配的模具在線監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：

所述機械治具包括射出成型裝置及萬向磁力座，射出成型裝置包括定模、動模；

所述圖像處理裝置接收圖像獲取裝置的圖像信息，采用外形輪廓匹配的圖像處理算法，通過采集射出成型裝置射出成型后的動模、定模近紅外融合可見光圖像，與標(biāo)準(zhǔn)圖像的外形輪廓進(jìn)行匹配；并根據(jù)匹配結(jié)果生成控制命令。