一种装配式预制构件的工装缺陷检测系统技术方案

本发明专利技术涉及建筑工业领域，特别是涉及一种装配式预制构件的工装缺陷检测系统。该工装缺陷检测系统包括：视频获取组件，光电感应器，类型信息识别组件，以及处理模块。视频获取组件用于获取缺陷检测区内的实时视频流数据。光电感应器用于获取模台中各个模具的位置。类型信息识别组件用于获取生产的预制构件的类型信息。处理模块包括位置获取单元、标准参数获取单元、视频处理单元，特征提取单元，以及特征对比单元。处理模块可以获取工装的数量、位置信息的检测值和标准值，并判断二者是否完全相符，确定预制构件是否存在缺陷。本发明专利技术解决了现有技术中预制构件人工检测效率低，自动化检测的效果不足，检测精度和实时性较差，难以满足要求的问题。足要求的问题。足要求的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种装配式预制构件的工装缺陷检测系统


[0001]本专利技术涉及建筑工业领域，特别是涉及一种装配式预制构件的工装缺陷检测系统。

技术介绍

[0002]装配式建筑是建筑业发展的一个重要方向，装配式建筑是在工厂内预先对各类型的建筑构件进行加工，然后运输到建设工地现场通过可靠的连接装配而成的建筑。相对现有的现浇结构建筑而言，具有可规模化生产，建设速度快、建造成本低的优点。
[0003]其中，建筑预制构件的质量控制是保障装配式建筑质量的核心。任何一块预制构件中的瑕疵都可能对最终的建筑质量产生不可避免的影响，进而为整个建筑工程带来难以估量的损失。预制构件中通常会预留大量用于装配安装的各类工装，对这些工装的参数检测是预制构件质量检测的重要内容，如果预制构件上的工装的数量或位置与设计不符，可能会产生高昂的维修成本，甚至会直接导致预制构件报废，给企业造成较大的损失。
[0004]在一个工业化的建筑用预制构件生产车间中，往往会生产根据订单需要生成多个不同类型的预制构件。为了降低成本，现有的生产企业一般采取多种构配件在同一生产线上转换生产的模式进行生产。在生产中，不同产品的技术类别繁多，操作工艺差别大，指标体系复杂。且现有的预制构件的体积大、类型多，且结构复杂；这给预制构件质量检测自动化、智能化技术方案的设计带来了极大困难。现有的自动化检测方法在处理建筑预制构件中工装检测的问题时大都举步维艰，检测结果的准确度往往难以达到要求，甚至需要人工进行复核。
[0005]基于上述原因，大量企业任然在采用人工检测的方式完成预制构件中工装质量的检查；人工检测的效率低，而且还会影响生产工序的进度。同时，对于事后检查出的质量问题，如果无法及时和前端的生产工序形成快速反馈，还可能会导致大批量报废产品的生成，这些都会给企业了带来较大的损失。只有设计一套实现在线检测方法并与生产工序形成反馈，才能提升企业进行规模化生产的能力，但是现有的各类型检测方法均达不到相关技术指标要求。
[0006]此外，一些普通的纯机器视觉的缺陷检测方法也逐渐在线上工装缺陷实时检测的场景下进行试验和应用。但是这类方法仍然存在识别效果的准确度不足，实时性差；处理的数据量极大，对硬件要求较高的问题。

技术实现思路

[0007]基于此，有必要针对现有技术中预制构件人工质量检测效率低，自动化检测方法的检测效果不足，检测精度和实时性较差，难以满足在线检测要求的问题；提供一种装配式预制构件的工装缺陷检测系统。
[0008]本专利技术的一种装配式预制构件的工装缺陷检测系统，主要用于检测经过一个缺陷检测区的模台上的各个模具中的预制构件的工装是否存在缺陷。模具安装在模台上表面，
且模台中的相邻模具之间存在间隙。工装缺陷检测系统包括：视频获取组件，光电感应器，类型信息识别组件，以及处理模块。
[0009]视频获取组件用于获取缺陷检测区内经过的对象的实时视频流数据。视频获取组件获取的视频流数据的视角为倾斜向下；视频获取组件的取景区域内包含一个目标感应区，目标感应区对应进行特征提取时各帧图像的感兴趣区。
[0010]光电感应器安装在缺陷检测区内，光电感应器用于获取模台运动过程中各个模具的位置。
[0011]类型信息识别组件安装在缺陷检测区内，类型信息识别组件用于获取到达目标检测区内的各个模具中生产的预制构件的类型信息。
[0012]处理模块包括位置获取单元、标准参数获取单元、视频处理单元，特征提取单元，以及特征对比单元。位置获取单元用于获取光电感应器的状态信号，进而判断出任意一个模具进/出目标感应区的时刻。标准参数获取单元用于在任意一个模具到达目标感应区时，获取类型信息识别组件识别到的该模具的类型信息，然后根据类型信息向一个服务器查询当前预制构件对应的标准参数。视频处理单元用于根据每个模具进入和离开目标感应区的时刻，提取出与各个模具关联的实时视频流数据中的相应帧；并提取出逐帧图像中对应目标感应区的部分图像作为工装检测的源图像。最后将各个模具关联的所有源图像依次输入到特征提取单元中。特征提取单元包括目标检测子单元和目标跟踪子单元；目标检测子单元用于对各个模具关联的源图像进行目标检测，提取出每张源图像中预制构件内的所有工装；目标跟踪子单元用于对所有源图像中出现的工装进行目标跟踪，并为每帧中新出现的工装依次配置一个具有全局唯一性的身份标志码，目标跟踪子单元还统计出各个模具中的工装数量和各个工装对应的位置信息。特征对比单元用于将特征提取单元提取到的工装的数量信息和位置信息与标准参数进行对比，判断二者是否完全相符，是则判断预制构件的工装无缺陷，否则判断预制构件的工装存在缺陷。
[0013]作为本专利技术进一步地改进，视频获取组件包括安装架、摄像头和补光灯；安装架位于缺陷检测区前侧；摄像头和补光灯固定在安装架上，并位于缺陷检测区的上方；摄像头取景方向的俯角小于90
°
。
[0014]作为本专利技术进一步地改进，目标感应区的长度与视频流中视频帧的长度相等，目标感应区的宽度的像素值W
a
采用如下公式计算：
[0015][0016]上式中，W
v
为视频帧的宽度像素值，T
max
为工装停留在视频内的最大时间，F
max
为视频实时处理时候的平均帧率，F
min
为工装中心点停留在感应区的最少帧数。
[0017]作为本专利技术进一步地改进，光电感应器包括激光发射器和激光接收器，激光发射器和激光接收器分别安装在模台的运动路径的两侧，二者的连线方向垂直于模台的运动方向，并与目标感应区的前沿重合；光电感应器的安装位置还满足：当模台中的各个模具与光电感应器的位置重合，光电感应器被遮挡；当模台上未安装模具的位置与光电感应器的位置重合时，光电感应器未被遮挡。定义光电感应器被遮挡时的状态信号为“0”，未遮挡时的状态信号为“1”。
[0018]作为本专利技术进一步地改进，考虑到目标感应区的前沿与缺陷检测区内安装的光电
感应器的连线方向重合；则判断模具进/出目标感应区的时刻的方法如下：(1)光电感应器的状态信号从1变为0时判断某个当前模具正进入目标感应区；(2)光电感应器的状态信号从0变为1时判断当前模具正离开目标感应区。处理模块根据模具进出目标感应区的时刻，确定输入到特征提取单元中进行特征提取的各帧图像的开始帧和结束帧。
[0019]作为本专利技术进一步地改进，类型信息识别组件包括RFID芯片和RFID读卡器；RFID芯片安装在各个模具中对应模台运动路径一侧的外表面。RFID芯片中存储有对应的模具中生产的预制构件的类型信息。RFID读卡器安装在缺陷检测区内，并满足模台经过缺陷检测区时，至少有一个时刻RFID芯片和RFID读卡器位置接近，使得二者之间可实现数据读取。
[0020]作为本专利技术进一步地改进，模具的侧面设置用于安装RFID芯片的卡槽，卡槽处设置可开合的盖板，盖板采用树脂材料制备而成。
[0021]作为本专利技术进一步地改进，目标检测子单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装配式预制构件的工装缺陷检测系统，其用于检测经过一个缺陷检测区的模台上的各个模具中的预制构件的工装是否存在缺陷；所述模具安装在所述模台上表面，且所述模台中的相邻模具之间存在间隙；其特征在于，所述工装缺陷检测系统包括：视频获取组件，其用于获取所述缺陷检测区内经过的对象的实时视频流数据；所述视频获取组件获取的视频流数据的视角为倾斜向下；所述视频获取组件的取景区域内包含一个目标感应区；所述目标感应区对应进行特征提取时各帧图像的感兴趣区；光电感应器，其安装在所述缺陷检测区内，用于获取所述模台运动过程中各个所述模具的位置；类型信息识别组件，其安装在所述缺陷检测区内，用于获取到达所述目标检测区内的各个模具中生产的预制构件的类型信息；以及处理模块，其包括位置获取单元、标准参数获取单元、视频处理单元，特征提取单元，特征对比单元；所述位置获取单元用于获取光电感应器的状态信号，进而判断出任意一个所述模具进/出所述目标感应区的时刻；所述标准参数获取单元用于在任意一个所述模具到达所述目标感应区时，获取所述类型信息识别组件识别到的该模具的类型信息，然后根据所述类型信息向一个服务器查询当前预制构件对应的标准参数；所述视频处理单元用于根据每个模具进入和离开所述目标感应区的时刻，提取出与各个模具关联的实时视频流数据中的相应帧；并提取出逐帧图像中对应所述目标感应区的部分作为工装检测的源图像；最后将各个模具关联的所有源图像依次输入到特征提取单元中；所述特征提取单元包括目标检测子单元和目标跟踪子单元；所述目标检测子单元用于对各个模具关联的源图像进行目标检测，提取出每张源图像中预制构件内的所有工装；所述目标跟踪子单元用于对所有源图像中出现的所述工装进行目标跟踪，并为每帧中新出现的所述工装依次配置一个具有全局唯一性的身份标志码，所述目标跟踪子单元还统计出各个模具中的工装数量和各个工装对应的位置信息；所述特征对比单元用于将所述特征提取单元提取到的所述工装的数量信息和位置信息与所述标准参数进行对比，判断二者是否完全相符，是则判断所述预制构件的工装无缺陷，否则判断所述预制构件的工装存在缺陷。2.根据权利要求1所述的装配式预制构件的工装缺陷检测系统，其特征在于：所述视频获取组件包括安装架、摄像头和补光灯；所述安装架位于所述缺陷检测区前侧；所述摄像头和补光灯固定在安装架上，并位于缺陷检测区的上方；所述摄像头取景方向的俯角小于90
°
。3.根据权利要求1所述的装配式预制构件的工装缺陷检测系统，其特征在于：所述目标感应区的长度与所述视频流中视频帧的长度相等，所述目标感应区的宽度的像素值W
a
采用如下公式计算：上式中，W
v
为视频帧的宽度像素值，T
max
为工装停留在视频内的最大时间，F
max
为视频实时处理时候的平均帧率，F
min
为工装中心点停留在感应区的最少帧数。4.根据权利要求1所述的装配式预制构件的工装缺陷检测系统，其特征在于：所述光电感应器包括激光发射器和激光接收器，所述激光发射器和激光接收器分别安装在所述模台的运动路径的两侧，二者的连线方向垂直于所述模台的运动方向，并与所述目标感应区的
前沿重合；所述光电感应器的安装位置还满足：当所述模台中的各个模具与所述光电感应器的位置重合，所述光电感应器被...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学俊，谢佳员，琚川徽，
申请(专利权)人：安徽大学绿色产业创新研究院，
类型：发明
国别省市：