本發(fā)明涉及噴涂控制，具體為一種基于智能視覺識別基于的自動編程噴涂控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、智能視覺識別技術(shù)是一種利用計(jì)算機(jī)視覺和模式識別理論來處理圖像信息的技術(shù)，賦予了機(jī)器“看”的能力，使它們能夠從圖像中獲取有用的信息，并進(jìn)行分析和決策；自動編程技術(shù)是一種利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和算法來自動生成代碼并完成特定任務(wù)的方法。在噴涂作業(yè)中，智能視覺識別技術(shù)的應(yīng)用為自動編程噴涂控制提供了技術(shù)支持。

2、在工業(yè)生產(chǎn)中，噴涂是一項(xiàng)重要的表面處理工藝。傳統(tǒng)的噴涂方式主要依賴人工操作，不僅效率低下，而且噴涂質(zhì)量難以保證，容易出現(xiàn)涂層不均勻、過厚或過薄等問題。隨著科技的發(fā)展，自動噴涂技術(shù)逐漸得到應(yīng)用，在面對復(fù)雜形狀的工件和多樣化的噴涂需求時，往往難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的噴涂控制。所以對自動編程噴涂進(jìn)行精準(zhǔn)控制顯得尤為重要。

3、因此，本發(fā)明提出一種基于智能視覺識別基于的自動編程噴涂控制系統(tǒng)解決上述問題，采用智能視覺識別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對物體表面的三維掃描和檢測，能夠快速準(zhǔn)確地獲取工件的特征信息，提高了噴涂的針對性和準(zhǔn)確性；自動編程功能自動規(guī)劃噴涂軌跡，并控制噴涂設(shè)備進(jìn)行精確噴涂，大大減少了人工干預(yù)，提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動成本；可以根據(jù)不同的工件和噴涂要求進(jìn)行靈活調(diào)整，具有廣泛的適用性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種基于智能視覺識別基于的自動編程噴涂控制系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于智能視覺識別基于的自動編程噴涂控制系統(tǒng)，包括自動編程噴涂區(qū)域劃分模塊、自動編程噴涂數(shù)據(jù)采集模塊、自動編程噴涂數(shù)據(jù)分析模塊、自動編程噴涂控制模塊、自動編程噴涂綜合分析模塊以及自動編程噴涂人機(jī)交互模塊；

3、所述自動編程噴涂區(qū)域劃分模塊用于將待噴涂對象作為目標(biāo)區(qū)域，并將目標(biāo)區(qū)域按照每個噴涂對象劃分為若干個監(jiān)控子區(qū)域，依次記作為1、2、3、...、i、...、n；

4、所述自動編程噴涂數(shù)據(jù)采集模塊通過智能視覺識別技術(shù)對子區(qū)域噴涂特征信息進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，得到分析自動編程噴涂控制性能指標(biāo)的各項(xiàng)監(jiān)控參數(shù)的數(shù)據(jù)庫，并將各項(xiàng)監(jiān)控參數(shù)輸出至自動編程噴涂數(shù)據(jù)分析模塊；

5、所述自動編程噴涂數(shù)據(jù)分析模塊用于對數(shù)據(jù)采集模塊的各項(xiàng)監(jiān)控參數(shù)進(jìn)行分析，包括噴涂精度控制指標(biāo)分析單元、噴涂效率控制指標(biāo)分析單元、噴涂質(zhì)量控制指標(biāo)分析單元以及系統(tǒng)智能性與適應(yīng)性控制指標(biāo)分析單元，并將分析的結(jié)果輸出至自動編程噴涂控制模塊；

6、所述自動編程噴涂控制模塊用于將數(shù)據(jù)分析模塊得到的自動編程噴涂各控制指標(biāo)與設(shè)定值進(jìn)行對比，并將對比結(jié)果輸出至自動編程噴涂綜合分析模塊；

7、所述自動編程噴涂綜合分析模塊用于將自動編程噴涂控制模塊得到各控制指標(biāo)的效率系數(shù)進(jìn)行綜合分析，得到自動編程噴涂控制綜合性能指標(biāo)，并將綜合分析結(jié)果輸出至自動編程噴涂人機(jī)交互模塊；

8、所述自動編程噴涂人機(jī)交互模塊用于將上述綜合分析模塊傳入的自動編程噴涂控制綜合性能指標(biāo)輸出至工程管理員信息終端。

9、優(yōu)選的，所述自動編程噴涂數(shù)據(jù)采集模塊中各項(xiàng)監(jiān)控參數(shù)包括目標(biāo)區(qū)域信息、工程管理員身份驗(yàn)證信息、噴涂精度參數(shù)、噴涂效率參數(shù)、噴涂質(zhì)量參數(shù)以及系統(tǒng)智能性與適應(yīng)性參數(shù)，其中噴涂精度參數(shù)具體為噴涂對象邊緣像素采樣點(diǎn)的數(shù)量、采樣點(diǎn)的邊緣誤差、噴涂路徑采樣點(diǎn)的數(shù)量、路徑的坐標(biāo)點(diǎn)、多次噴涂的數(shù)量、噴涂重復(fù)區(qū)域面積、總噴涂區(qū)域面積以及噴涂前和噴涂后標(biāo)記的瑕疵數(shù)量；噴涂效率參數(shù)具體為單位面積噴涂時間、噴涂設(shè)定時間、噴涂速度、噴涂響應(yīng)時間、連續(xù)噴涂時間以及噴涂時間；噴涂質(zhì)量參數(shù)具體為涂層厚度測量點(diǎn)的數(shù)量、涂層厚度、噴涂顏色差值、標(biāo)準(zhǔn)顏色值、光澤度測量區(qū)域的數(shù)量、測量區(qū)域的光澤度、噴涂后缺陷的總面積以及總噴涂面積；系統(tǒng)智能性與適應(yīng)性參數(shù)具體為控制前后的噴涂速度、控制時間間隔、緊急故障實(shí)際響應(yīng)時間、理論響應(yīng)時間、成功識別的異常工況數(shù)量以及總異常工況數(shù)量。

10、優(yōu)選的，所述噴涂精度控制指標(biāo)分析單元中獲取子區(qū)域噴涂精度控制指標(biāo)的模型為：

11、

12、其中cpii表示噴涂精度控制指標(biāo)，vra表示智能視覺識別精度指數(shù)，n表示噴涂對象邊緣像素采樣點(diǎn)的數(shù)量，ei表示第i采樣點(diǎn)的邊緣誤差，sdr表示噴涂路徑偏差指數(shù)，

13、k表示噴涂路徑采樣點(diǎn)的數(shù)量，(xact,j，yact,j)和(xpen,j，ypen,j)分別表示第j個采樣點(diǎn)的預(yù)設(shè)路徑的坐標(biāo)點(diǎn)和噴涂路徑的坐標(biāo)點(diǎn)，rsr表示重復(fù)噴涂區(qū)域占比指數(shù)，k表示多次噴涂的數(shù)量，sj表示第j次噴涂重復(fù)區(qū)域面積，s表示總噴涂區(qū)域面積，mdr表示瑕疵檢測率指數(shù)，ndbef和ndaft分別表示噴涂前和噴涂后標(biāo)記的瑕疵數(shù)量。

14、優(yōu)選的，所述噴涂效率控制指標(biāo)分析單元中獲取子區(qū)域噴涂效率控制指標(biāo)的模型為：

15、

16、其中eeii表示子區(qū)域噴涂效率控制指標(biāo)，t表示單位面積噴涂時間，t0表示噴涂設(shè)定時間，σ(v)表示噴涂速度的標(biāo)準(zhǔn)差，μ(v)表示噴涂速度的平均值，t1表示噴涂響應(yīng)時間，t2表示連續(xù)噴涂時間，t表示噴涂時間。

17、優(yōu)選的，所述噴涂質(zhì)量控制指標(biāo)分析單元獲取子區(qū)域噴涂質(zhì)量控制指標(biāo)的模型為：

18、

19、其中cqii表示子區(qū)域噴涂質(zhì)量控制指標(biāo)，m表示涂層厚度測量點(diǎn)的數(shù)量，dl表示第l測量點(diǎn)的涂層厚度，d/表示測量點(diǎn)涂層厚度的平均值，△e表示噴涂顏色差值，e表示標(biāo)準(zhǔn)顏色值，m表示光澤度測量區(qū)域的數(shù)量，gl表示第l個測量區(qū)域的光澤度，g/表示測量區(qū)域光澤度的平均值，sd表示噴涂后缺陷的總面積，s表示總噴涂面積。

20、優(yōu)選的，所述系統(tǒng)智能性與適應(yīng)性控制指標(biāo)分析單元中獲取子區(qū)域系統(tǒng)智能性與適應(yīng)性控制指標(biāo)的模型為：

21、

22、其中saiii表示子區(qū)域系統(tǒng)智能性與適應(yīng)性控制指標(biāo)，v2表示控制后的噴涂速度，v1表示控制前的噴涂速度，△t表示控制時間間隔，t3表示緊急故障實(shí)際響應(yīng)時間，t4表示理論響應(yīng)時間，na表示成功識別的異常工況數(shù)量，tna表示總異常工況數(shù)量。

23、優(yōu)選的，所述自動編程噴涂控制模塊中其控制模塊包括以下步驟：

24、s1：將噴涂精度控制指標(biāo)分析單元中獲取子區(qū)域噴涂精度控制指標(biāo)cpii代入公式：η(cpii)＝ln(cpii/cpi0)，其中η(cpii)表示噴涂精度控制指標(biāo)的效率系數(shù)，cpi0表示設(shè)定值；

25、s2：將噴涂效率控制指標(biāo)分析單元中獲取子區(qū)域噴涂效率控制指標(biāo)eeii代入公式：η(eeii)＝ln(eeii/eei0)，其中η(eeii)表示噴涂效率控制指標(biāo)的效率系數(shù)，eei0表示設(shè)定值；

26、s3：將噴涂質(zhì)量控制指標(biāo)分析單元獲取子區(qū)域噴涂質(zhì)量控制指標(biāo)cqii代入公式：η(cqii)＝ln(cqii/cqi0)，其中η(cqii)表示噴涂質(zhì)量控制指標(biāo)的效率系數(shù)，cqi0表示設(shè)定值；

27、s4：將系統(tǒng)智能性與適應(yīng)性控制指標(biāo)分析單元中獲取子區(qū)域系統(tǒng)智能性與適應(yīng)性控制指標(biāo)saiii代入公式：η(saiii)＝ln(saiii/saii0)，其中η(saiii)表示系統(tǒng)智能性與適應(yīng)性控制指標(biāo)的效率系數(shù)，saii0表示設(shè)定值。

28、優(yōu)選的，所述自動編程噴涂綜合分析模塊中其綜合分析模型為：

29、其中scci表示自動編程噴涂控制綜合性能指標(biāo)，a1、a2、a3以及a4分別表示自動編程噴涂各控制指標(biāo)的效率系數(shù)所占的權(quán)重，n表示子區(qū)域的數(shù)量。

30、本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)：

31、1、本發(fā)明通過對噴涂精度參數(shù)進(jìn)行分析，得到一個指標(biāo)來衡量系統(tǒng)當(dāng)前的控制性能水平，能夠綜合反映自動編程噴涂控制系統(tǒng)中視覺識別算法的精確性和穩(wěn)定性，能夠反映路徑規(guī)劃算法的有效性和執(zhí)行過程中的精度，進(jìn)而降低重復(fù)噴涂區(qū)域占比，提高噴涂效率和涂層質(zhì)量；

32、2、本發(fā)明通過對噴涂效率參數(shù)進(jìn)行分析，得到一個指標(biāo)來衡量系統(tǒng)在噴涂效率與速度控制方面的性能，主要評估噴涂系統(tǒng)的輸出能力和生產(chǎn)效率，評估噴涂系統(tǒng)的運(yùn)動控制精度和穩(wěn)定性，以及評估噴涂系統(tǒng)的可靠性和耐久性，進(jìn)而確保噴涂過程的平穩(wěn)進(jìn)行；

33、3、本發(fā)明通過對噴涂質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行分析，得到一個指標(biāo)來衡量控制系統(tǒng)在噴涂過程中對噴涂速度和噴涂厚度調(diào)節(jié)的精確性和穩(wěn)定性，反映出自動編程噴涂系統(tǒng)對顏色配比的精確控制能力，實(shí)現(xiàn)對光澤度的精確控制，以達(dá)到最佳的顏色匹配，提高產(chǎn)品的噴涂質(zhì)量。