化;然后由二值化得到的圖像判斷磨具表面是否正常，若正常則經(jīng)背景維護 算法之后返回第二步繼續(xù)執(zhí)行;若不正常則進入第六步，即對得到的二值化圖像進行腐蝕 和膨脹操作來排除一些干擾點；最后對經(jīng)上述步驟處理的圖像進行空穴檢測，以此為據(jù)判 斷磨具表面能是否正常，若正常則經(jīng)過背景維護算法之后返回第二步繼續(xù)執(zhí)行，若不正常 則將異常區(qū)域根據(jù)LBP特征異常檢測算法再次進行檢驗若正常則經(jīng)過背景維護算法之后 返回第二步繼續(xù)執(zhí)行，若不正常則認(rèn)定磨具表面存在異物，注塑機停止運行。
[0078]軟件系統(tǒng)設(shè)計的主要任務(wù)就是對比系統(tǒng)已經(jīng)拍得的兩張照片，按照一定的算法進 行判斷，在判斷后來管理系統(tǒng)的整體運行。
[0079] 軟件設(shè)計采用Keil C51v954a軟件開發(fā)工具，應(yīng)用C++語言進行程序的編寫，通過 仿真器來完成程序的燒寫。因此，程序的設(shè)計必須具有可加性，為今后進一步完善提供便 利，子程序的設(shè)計必須結(jié)構(gòu)化，以便于調(diào)試及升級換代。
[0080]本程序的軟件系統(tǒng)程序設(shè)計，包括以下兩部分：
[0081 ] I) .GUI界面程序 [0082] 2).圖像處理程序
[0083]各個執(zhí)行子程序是在主程序的控制下，按預(yù)定的方式，在各種觸發(fā)條件具備實時 響應(yīng)并完成功能。系統(tǒng)的各種功能子程序化有利于使軟件系統(tǒng)邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，脈絡(luò)清晰，不但便 于調(diào)試，而且便于以后升級換代，增加新的功能，這是程序設(shè)計中必須遵循的基本原則。 [0084] GUI界面在整個系統(tǒng)中具有重要的作用，GUI界面直接與客戶進行交流，將系統(tǒng)狀 態(tài)以最直觀的方式告訴用戶，使用戶能清晰的識別當(dāng)前注塑機的狀態(tài)，來做出下一步操作。 [0085]圖像處理模塊的主要功能就是使系統(tǒng)按照圖像處理原理，按照給定的流程，完成 采集濾波，直方圖均衡化，匹配，偏移補償，差分，二值化，腐蝕膨脹，空穴檢測等任務(wù)最終實 現(xiàn)圖像的處理辨認(rèn)出異物，用矩形框框出異物所在位置。
[0086]模具保護器的實施方法如圖4所示，其具體步驟如下：
[0087]步驟1:注塑成型后，主控制板等待開模到位信號，注塑機在動模打開至最大位置 處時將該信號經(jīng)I/O信號轉(zhuǎn)接板發(fā)送至主控制板，此時主控制板等待一個設(shè)置好的延遲時 間（以保證能拍攝出清晰的圖像)后，控制紅外攝像頭捕捉此時的模腔圖像。需要強調(diào)的是， 之所以采用紅外光源和紅外攝像頭，是因為普通攝像頭拍攝的圖像容易受光照變化的影響 而造成系統(tǒng)誤檢，而紅外攝像頭只接受特定波段的圖像，配合紅外光源，能有效減輕這一影 響。
[0088]步驟2:由于工業(yè)現(xiàn)場的震動及動模歸位不準(zhǔn)等原因，容易造成圖像間的位置偏 差，而造成系統(tǒng)誤檢。為解決此問題，可以采用選取多幅基準(zhǔn)圖的方案，但這在對實時性有 較高要求的本系統(tǒng)中顯然不適用。本系統(tǒng)采用偏差補償?shù)姆桨?，即將拍攝到圖像基準(zhǔn)圖像 比較，計算出兩者之間的幾何偏差，然后補償于前者，以降低系統(tǒng)的誤檢率。
[0089]步驟3:將偏差補償后的圖像與背景模型比較，若圖像數(shù)據(jù)落于背景模型內(nèi)，說明 當(dāng)前場景正常，使能允許頂針信號，更新背景模型，轉(zhuǎn)至步驟4;否則說明當(dāng)前場景內(nèi)存在產(chǎn) 品缺陷或者定模粘膜等異常情況，此時系統(tǒng)在液晶屏上圈出檢測出的異常區(qū)域，將注塑機 狀態(tài)置為異常，并禁止使能允許頂針信號，注塑機停止運行，等待工作人員進行異常處理。
[0090] 步驟4:如步驟1，主控板等待頂針完成信號，當(dāng)接受到該信號后，等待一段時間，然 后控制紅外攝像頭拍攝脫料后的模腔圖像。
[0091] 步驟5:如步驟2,進行當(dāng)前圖像的偏差補償。
[0092] 步驟6:如步驟3,將偏差補償后的圖像與脫料后模具的背景模型背景比較，若圖像 數(shù)據(jù)背景落于背景模型內(nèi)，說明當(dāng)前場景正常，使能允許合模信號，跳至步驟1，注塑機一個 循環(huán)結(jié)束;否則，說明動模存在粘膜或者物料殘留等異常情況，由液晶屏圈出異常區(qū)域，將 注塑機狀態(tài)置為異常，并禁止使能允許合模信號，注塑機停止運行，等待工作人員進行異常 處理。
[0093]單臺模具保護器由于采用了嵌入式芯片作為核心處理器，相比于傳統(tǒng)采用工控機 的方案，提高了便攜性和易擴展性，同時又降低了硬件成本。同時從上述步驟中不難發(fā)現(xiàn)， 本發(fā)明中模具保護器針對注塑機的工藝流程，在注塑成型和脫料完成后，進行了兩次異常 檢測，前者可以檢測產(chǎn)品的成型質(zhì)量和定模有無粘膜的情況，后者檢測落料后動模上的物 料殘留情況。通過這兩步的檢測，既提高了產(chǎn)品質(zhì)量，又保證了模具安全。
【主權(quán)項】
1. 一種基于Tegra K1的模具智能檢測方法，其特征在于:所述檢測方法包括如下步驟： Α、在注塑成型后對模腔進行異常檢測，過程如下： Α1:確認(rèn)注塑機安全門是否關(guān)閉，等待注塑機開模到位信號； Α2:使用紅外相機對產(chǎn)品成型后的模腔拍攝圖像，與基準(zhǔn)圖像對比判斷是否存在圖像 偏移，若存在則進行位置補償； A3:將拍攝到的圖像與當(dāng)前場景下的背景模型進行比較，判斷是否存在異常情況;若正 常，則使能允許頂針的I/O信號，并更新背景模型;若異常，則禁止使能該I/O信號，且在液晶 屏上圈出異常區(qū)域； Β、在動模落料后對模腔進行異常檢測，過程如下： Β1:確認(rèn)注塑機安全門是否關(guān)閉，等待注塑機頂針完成信號； Β2:使用紅外相機對產(chǎn)品落料的模腔拍攝圖像，與基準(zhǔn)圖像對比判斷是否存在圖像偏 移，若存在則進行位置補償； Β3:將拍攝到的圖像與當(dāng)前場景下的背景模型進行比較，判斷是否存在異常情況;若正 常，則使能允許合模I/O信號，并更新背景模型;若異常，則禁止使能該I/O信號，且在液晶屏 上圈出異常區(qū)域。2. 如權(quán)利要求1所述的基于Tegra Κ1的模具智能檢測方法，其特征在于:所述步驟A3和 B3中，判斷是否存在異常情況的過程如下： 首先，對背景圖像進行采集，然后對背景圖像進行處理，包括濾波和均衡化，然后將處 理好的背景圖像保存為Bufferl; 第二步，對當(dāng)前圖像進行采集也進行濾波和均衡化，保存為Bufferf; 第三步，將背景圖像與當(dāng)前圖像進行差分，接著由差分結(jié)果判斷磨具表面是否正常，即 是否有異物存在;如果正常則經(jīng)過背景維護算法之后返回第二步繼續(xù)執(zhí)行；否則進入第四 步； 第四步，低通濾波； 第五步，采用基于Otsu的二值化算法對得到的差分圖像進行二值化;然后由二值化得 到的圖像判斷磨具表面是否正常，若正常則經(jīng)背景維護算法之后返回第二步繼續(xù)執(zhí)行;若 不正常則進入第六步； 第六步，對得到的二值化圖像進行腐蝕和膨脹操作來排除一些干擾點； 最后，對經(jīng)上述步驟處理的圖像進行空穴檢測，以此為據(jù)判斷磨具表面能是否正常，若 正常則經(jīng)過背景維護算法之后返回第二步繼續(xù)執(zhí)行，若不正常則將異常區(qū)域根據(jù)LBP特征 異常檢測算法再次進行檢驗若正常則經(jīng)過背景維護算法之后返回第二步繼續(xù)執(zhí)行，若不正 常則認(rèn)定磨具表面存在異物。3. 如權(quán)利要求1或2所述的基于Tegra K1的模具智能檢測方法，其特征在于:所述步驟 A3中，異常情況是指存在缺陷廣品及是否存在定模粘膜。4. 如權(quán)利要求1或2所述的基于Tegra K1的模具智能檢測方法，其特征在于:所述步驟 B3中，異常情況是指落料未完成。
【專利摘要】一種基于Tegra？K1的模具智能檢測方法，包括如下步驟：A、在注塑成型后對模腔進行異常檢測，過程如下：A1:確認(rèn)注塑機安全門是否關(guān)閉，等待注塑機開模到位信號；A2:使用紅外相機對產(chǎn)品成型后的模腔拍攝圖像，與基準(zhǔn)圖像對比判斷是否存在圖像偏移，若存在則進行位置補償；A3:將拍攝到的圖像與當(dāng)前場景下的背景模型進行比較，判斷是否存在異常情況；若正常，則使能允許頂針的I/O信號，并更新背景模型；若異常，則禁止使能該I/O信號，且在液晶屏上圈出異常區(qū)域；B、在動模落料后對模腔進行異常檢測。本發(fā)明提供了一種提升運算效率、提高準(zhǔn)確性的基于Tegra？K1的模具智能檢測方法。
【IPC分類】B29C45/84
【公開號】CN105619741
【申請?zhí)枴緾N201610182557
【發(fā)明人】邢科新, 張文安, 竺海光, 林葉貴
【申請人】浙江工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年3月28日