[發(fā)明專利]一種基于太赫茲技術(shù)對塑料產(chǎn)品檢測的方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111608600.2
• 申請日: 2021-12-24
• 公開（公告）號: CN114414577A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設計）人: 曹永軍;晉剛;周磊;梁佳楠;吳衡
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學;廣東省科學院智能制造研究所;華南智能機器人創(chuàng)新研究院
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 廣東廣盈專利商標事務所(普通合伙) 44339
• 代理人: 李俊

本發(fā)明公開了一種基于太赫茲技術(shù)對塑料產(chǎn)品檢測的方法及系統(tǒng)，其方法包括：啟動塑料擠出生產(chǎn)線產(chǎn)生塑料產(chǎn)品，并同時觸發(fā)位于塑料擠出生產(chǎn)線上的太赫茲光譜數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集塑料產(chǎn)品的太赫茲光譜數(shù)據(jù)；基于塑料產(chǎn)品的太赫茲光譜數(shù)據(jù)獲取塑料產(chǎn)品的三維層析結(jié)構(gòu)圖像；對塑料產(chǎn)品的三維層析結(jié)構(gòu)圖像進行缺陷分析，判斷所述塑料產(chǎn)品內(nèi)部是否存在缺陷；將存在缺陷的三維層析結(jié)構(gòu)圖像進行溯源標記，并基于溯源標記的三維層析結(jié)構(gòu)圖像追溯塑料產(chǎn)品。本發(fā)明通過對塑料產(chǎn)品的太赫茲光譜數(shù)據(jù)進行三維層析結(jié)構(gòu)圖像，使得對塑料產(chǎn)品的合格性和準確性得到快速追蹤。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及產(chǎn)品檢測技術(shù)領域，尤其涉及一種基于太赫茲技術(shù)對塑料產(chǎn)品檢測的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)加工過程中，太赫茲收發(fā)裝置將嵌在一定制采樣裝置內(nèi)并安裝于塑料產(chǎn)品生產(chǎn)線上，利用透射式的輻射源/探測器的結(jié)構(gòu)設置實時采集透過塑料產(chǎn)品的太赫茲時域信號，收發(fā)裝置通過光纖及電纜與光譜儀主機連接，實時將太赫茲時域信號傳輸至PC，并將太赫茲時域信號轉(zhuǎn)換成有效光學參數(shù)。但現(xiàn)有缺乏一種有效針對塑料產(chǎn)品的解決方案，使得直接反映被測樣品的結(jié)構(gòu)屬性，從而基于結(jié)構(gòu)屬性來快速完成塑料產(chǎn)品的檢測分析和追溯。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于太赫茲技術(shù)對塑料產(chǎn)品檢測的方法及系統(tǒng)，通過對塑料產(chǎn)品的太赫茲光譜數(shù)據(jù)進行三維層析結(jié)構(gòu)圖像，使得三維層析結(jié)構(gòu)圖像完成缺陷分析，從而進行溯源標記，使得對塑料產(chǎn)品的合格性和準確性得到快速追蹤。

為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種基于太赫茲技術(shù)對塑料產(chǎn)品檢測的方法，所述方法包括：

啟動塑料擠出生產(chǎn)線產(chǎn)生塑料產(chǎn)品，并同時觸發(fā)位于塑料擠出生產(chǎn)線上的太赫茲光譜數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集塑料產(chǎn)品的太赫茲光譜數(shù)據(jù)；

基于塑料產(chǎn)品的太赫茲光譜數(shù)據(jù)獲取塑料產(chǎn)品的三維層析結(jié)構(gòu)圖像；

對塑料產(chǎn)品的三維層析結(jié)構(gòu)圖像進行缺陷分析，判斷所述塑料產(chǎn)品內(nèi)部是否存在缺陷；

將存在缺陷的三維層析結(jié)構(gòu)圖像進行溯源標記，并基于溯源標記的三維層析結(jié)構(gòu)圖像追溯塑料產(chǎn)品。

所述太赫茲光譜數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用反射式太赫茲技術(shù)采集塑料產(chǎn)品的太赫茲光譜數(shù)據(jù)。

所述基于塑料產(chǎn)品的太赫茲光譜數(shù)據(jù)獲取塑料產(chǎn)品的三維層析結(jié)構(gòu)圖像包括：

對塑料產(chǎn)品的太赫茲光譜數(shù)據(jù)進行預處理，所述預處理用于去除光傳播過程中的色散、衍射、界面間多重反射以及介質(zhì)折射率均勻度的影響；

對預處理后的塑料產(chǎn)品的太赫茲光譜數(shù)據(jù)基于太赫茲時域脈沖的飛行時間原理，獲得的太赫茲時域信號內(nèi)包含反射的太赫茲脈沖的幅值和相位信息；

結(jié)合塑料產(chǎn)品二維掃描的各個像素點的飛行時間差異獲取塑料產(chǎn)品的三維層析結(jié)構(gòu)圖像。

所述基于塑料產(chǎn)品的太赫茲光譜數(shù)據(jù)獲取塑料產(chǎn)品的三維層析結(jié)構(gòu)圖像之后還包括：

采用圖像融合的方法將太赫茲圖像結(jié)合起來得到一副完整的塑料產(chǎn)品的三維層析結(jié)構(gòu)圖像。

所述采用圖像融合的方法將太赫茲圖像結(jié)合起來得到一副完整的塑料產(chǎn)品的三維層析結(jié)構(gòu)圖像包括：

基于小波分解的圖像融合方法將太赫茲圖像結(jié)合起來得到一副完整的塑料產(chǎn)品的三維層析結(jié)構(gòu)圖像。

所述對塑料產(chǎn)品的三維層析結(jié)構(gòu)圖像進行缺陷分析包括：

基于塑料產(chǎn)品所建立的太赫茲光譜數(shù)據(jù)庫通過機器學習算法對塑料產(chǎn)品的三維層析結(jié)構(gòu)圖像進行缺陷分析。

相應的，本發(fā)明還提出了一種基于太赫茲技術(shù)對塑料產(chǎn)品檢測的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：