【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及注塑件表面处理视觉质检，尤其是涉及基于视觉跟踪的注塑件表面处理质检工艺及装置。
技术介绍
1、随着汽车内外饰件多样化，个性化的兴起，汽车外饰件赋予了更多变化，不同的注塑件表面处理能带来不同的视觉效果，为了追求更好的视觉效果，往往需要复杂的表面处理工艺，例如包括注塑、喷涂、镀铬、热转印、丝网印刷等。
2、常规的注塑件表面处理生成线中，一般采用对最终的成品汽车内饰件进行质检，这种质检可能是视觉质检，也可能采用人工质检的方式。能发现表面的结构缺陷和视觉缺陷，这种质检工艺虽然能实现半自动或全自动的成品检测，但是不能对表面处理生产线各个环节进行自动化的检测，这种缺陷的出现可能是注塑完成就已经产生，例如注塑缺陷中的波浪纹，裂纹等，还可能在镀铬中产生的，例如注塑件镀铬过程中镀层脱落、烧焦、露黄、白雾、起泡、镀层粗糙、麻点、针孔等；这些缺陷如果不及时发现并处置，会导致后续表面处理工艺步骤所需资源的浪费。
3、因此亟需开发能够实现对注塑件表面处理生产线各个环节进行自动化质检的工艺及相关装置。
技术实现思路
1、为了解决上述注塑件表面处理生产线各个环节进行自动化质检的技术问题，本专利技术提供基于视觉跟踪的注塑件表面处理质检工艺及装置。采用如下的技术方案：
2、基于视觉跟踪的注塑件表面处理质检工艺，包括以下步骤：
3、步骤1，采用注塑件表面处理质检装置实时采集注塑件在表面处理过程中的图像集；
4、步骤2，注塑件表面处理质检装置的视
5、步骤3，使用跟踪算法来跟踪注塑件表面处理生产线工艺节点处的注塑件目标区域；
6、步骤4，对于跟踪检测到的注塑件目标区域，基于多线程快速特征提取算法提取形状特征和纹理特征；
7、步骤5，使用机器学习模型来对分别对不同注塑件表面处理生产线工艺节点的注塑件目标区域判断是否合格；
8、步骤6，若每个生产线工艺节点的注塑件目标区域的判断结果均合格，则判断注塑件表面处理合格，若存在注塑件目标区域的判断结果为不合格，则在当前生产线工艺节点后设置的剔除工位将注塑件剔除。
9、通过采用上述技术方案，首先采用注塑件表面处理质检装置实时采集注塑件在表面处理过程中的图像集，图像集实质上指的是注塑件表面处理生产线工艺节点后方一段流水线的视觉画面，这种质检方式不会对每个注塑件表面处理生产线工艺节拍产生干扰，例如注塑件表面处理生产线工艺节点一般指每个工艺步骤完成后的一段流水线，例如注塑件出口后方一段流水线，底漆喷涂处理完成后的一段流水线，镀铬处理完成后的一段流水线等等，这段流水线的跟踪拍摄长度可根据具体情况来确定，例如可以是一米。
10、采用视频集的方式采集视觉分析原始素材，能够更加全面的获取目标注塑件的不同角度画面，原理是在跟踪过程中由于速度与流水线的速度不一致，会导致拍摄角度和光线的变化，就更能拍摄更多的角度，且不同角度的拍摄使得后续的特征匹配更加容易成功，减少因单角度照片特征匹配不成功导致质检失败的概率；
11、后续采用背景减除法基于时序分别检测图像集中的注塑件目标，降低注塑件目标视觉分析过程被背景杂项干扰，基于多线程快速特征提取算法提取形状特征和纹理特征，多线程快速特征提取算法是指将注塑件目标区域进行轮廓分割，采用多线程同时对多个轮廓分割区域进行特征提取，最终基于机器学习模型来对分别对不同注塑件表面处理生产线工艺节点的注塑件目标区域判断是否合格，最终根据合格判断结果来输出质检结果，每个生产线工艺节点的注塑件目标区域的判断结果均合格，则可以输出判断注塑件表面处理合格的结果，若存在注塑件目标区域的判断结果为不合格，则在当前生产线工艺节点后设置的剔除工位将注塑件剔除，通过半成品的不合格剔除可以避免后续工艺继续进行导致的材料浪费，工作人员可以对不合格半成品进行分析是否需要进行修复还是直接报废，质检准确率高、不影响生产节拍，降低残次品导致的表面处理耗材消耗量。
12、可选的，步骤2中在背景减除法之前还包括预处理步骤，预处理步骤包括灰度处理和帧间差分处理。
13、可选的，帧间差处理采用以下公式实现：
14、d(x，y，t)＝|ig(x，y，t)-ig(x，y，t-1)|；
15、其中d(x，y，t)是指在时间t处的图像位置(x，y)的像素强度变化量，ig(x，y，t)表示在时间t处图像位置(x，y)的灰度值，ig(x，y，t-1)表示在时间t-1处图像位置(x，y)的灰度值。
16、通过采用上述技术方案，通常由于表面工艺处理具有颜色，因此是彩色图像，通常需要将其转换为灰度图像；
17、为了检测运动，使用帧间差分处理方法可以提高后续特征识别的成功率。
18、可选的，步骤2中背景减除法的具体方法是：创建一个背景模型，通过取视频序列中像素的平均值或中值来实现背景减除，设b(x，y)为背景模型在位置(x，y)的像素值，则背景模型通过以下公式更新：
19、b(x，y)＝α·b(x，y)+(1-α)·i(x，y)；
20、其中i(x，y)是当前帧在位置(x，y)的像素值，α是介于0和1之间的权重系数，用于控制背景更新的速度；
21、将当前帧与背景模型进行比较，以检测注塑件目标区域，设f(x，y)为前景掩码在位置(x，y)的值，则注塑件目标区域检测通过以下公式实现：
22、
23、其中t是阈值，若像素值差异大于t，则将其分类为检测注塑件目标区域。
24、通过采用上述技术方案，创建一个背景模型，通常是通过取视频序列中像素的平均值或中值来实现的。注塑件目标区域检测：将当前帧与背景模型进行比较，以检测注塑件目标区域检测。
25、其中，t是一个阈值，用于确定像素值差异是否足够大，以将其分类为注塑件目标区域。
26、可选的，步骤3中使用光流法来跟踪注塑件目标区域，光流法采用以下公式实现：
27、i(x，y，t)＝i(x+δx，y+δy，t+δt)；
28、其中i(x，y，t)表示在时间t处图像位置(x，y)的像素亮度，x表示图像的水平坐标，y表示图像的垂直坐标，δx和δy分别是光流向量在x和yy方向上的分量，δt表示光流向量在时间上的位移量。
29、通过采用上述技术方案，使用光流法或其他跟踪算法来跟踪注塑件目标区域，能实现注塑件目标区域的完整提取，为后续视觉质检提供注塑件目标区域。
30、可选的，步骤4中，多线程快速特征提取算法包括以下步骤：
31、步骤41，将步骤3成功跟踪的注塑件目标区域进行轮廓提取，并基于提取的封闭完整轮廓进行分块，得到多个待确定特征项；
32、步骤42，基于预设的haar-like特征数据库来匹配多个待确定特征项。
33、可选的，采用以下公式计算待确定特征项的haa本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于视觉跟踪的注塑件表面处理质检工艺，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于视觉跟踪的注塑件表面处理质检工艺，其特征在于：步骤2中在背景减除法之前还包括预处理步骤，预处理步骤包括灰度处理和帧间差分处理。
3.根据权利要求2所述的基于视觉跟踪的注塑件表面处理质检工艺，其特征在于：帧间差处理采用以下公式实现：
4.根据权利要求3所述的基于视觉跟踪的注塑件表面处理质检工艺，其特征在于，步骤2中背景减除法的具体方法是：创建一个背景模型，通过取视频序列中像素的平均值或中值来实现背景减除，设B(x，y)为背景模型在位置(x，y)的像素值，则背景模型通过以下公式更新：
5.根据权利要求4所述的基于视觉跟踪的注塑件表面处理质检工艺，其特征在于：步骤3中使用光流法来跟踪注塑件目标区域，光流法采用以下公式实现：
6.根据权利要求5所述的基于视觉跟踪的注塑件表面处理质检工艺，其特征在于：步骤4中，多线程快速特征提取算法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的基于视觉跟踪的注塑件表面处理质检工艺，其特征在于：采
8.根据权利要求7所述的基于视觉跟踪的注塑件表面处理质检工艺，其特征在于：差值阈值为5％。
9.基于视觉跟踪的注塑件表面处理质检装置，其特征在于：包括多个视觉跟踪拍摄装置和视觉分析模块(1)，所述多个视觉跟踪拍摄装置分别安装在塑件表面处理生产线工艺节点处，视觉跟踪拍摄装置包括支架、电动直线滑台(2)和视觉相机(3)，所述电动直线滑台(2)的轨道通过支架安装在工艺节点后方侧面，所述视觉相机(3)安装在电动直线滑台(2)的滑块上，并跟随滑块横向移动实现跟随拍摄，所述视觉分析模块(1)分别与多个视觉跟踪拍摄装置的视觉相机(3)通信连接，交互拍摄画面数据，视觉分析模块(1)运行采用权利要求8所述的基于视觉跟踪的注塑件表面处理质检工艺设计的质检程序，输出质检结果。
10.根据权利要求9所述的基于视觉跟踪的注塑件表面处理质检装置，其特征在于：视觉分析模块(1)包括存储器(11)、视觉分析计算机(12)和显示器(13)，所述存储器(11)分别与多个视觉跟踪拍摄装置的视觉相机(3)通信连接，所述视觉分析计算机(12)运行采用权利要求8所述的基于视觉跟踪的注塑件表面处理质检工艺设计的质检程序，通过显示器(13)质检结果，并根据质检结果分别控制多个生产线工艺节点后设置的剔除工位的执行动作。
...【技术特征摘要】
1.基于视觉跟踪的注塑件表面处理质检工艺，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于视觉跟踪的注塑件表面处理质检工艺，其特征在于：步骤2中在背景减除法之前还包括预处理步骤，预处理步骤包括灰度处理和帧间差分处理。
3.根据权利要求2所述的基于视觉跟踪的注塑件表面处理质检工艺，其特征在于：帧间差处理采用以下公式实现：
4.根据权利要求3所述的基于视觉跟踪的注塑件表面处理质检工艺，其特征在于，步骤2中背景减除法的具体方法是：创建一个背景模型，通过取视频序列中像素的平均值或中值来实现背景减除，设b(x，y)为背景模型在位置(x，y)的像素值，则背景模型通过以下公式更新：
5.根据权利要求4所述的基于视觉跟踪的注塑件表面处理质检工艺，其特征在于：步骤3中使用光流法来跟踪注塑件目标区域，光流法采用以下公式实现：
6.根据权利要求5所述的基于视觉跟踪的注塑件表面处理质检工艺，其特征在于：步骤4中，多线程快速特征提取算法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的基于视觉跟踪的注塑件表面处理质检工艺，其特征在于：采用以下公式计算待确定特征项的haar-like特征：
8.根据权利要求7所述的基...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐毅志，孙科衡，裴晴朗，
申请(专利权)人：武汉博立达汽车饰件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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