本发明涉及PVC面膜技术领域，具体而言，涉及一种PVC面膜检测方法及装置。
背景技术：
以PVC塑料制成的电子电器铭牌或标牌是电子产品的重要部件之一，在现代电子设备中发挥着越来越重要的作用。PVC面膜的制作大多采用工艺简便、快捷的丝网漏印法，通过设计固定的丝网印刷模板，可进行PVC面膜的大批量快速生产。然而由于工艺水平所限，在PVC面膜丝的网印刷中，有时会出现PVC面膜上的字、线条或符号等不整齐、光亮度差、字迹不丰满、锯齿、断线、虚边及弹油等质量问题，也可能存在PVC面膜的透光、串色等严重质量问题。
上述问题产生后，生产企业往往需要派专人检测PVC面膜的印刷质量，进行排错并标记。然而人工排错的效率低下、且在生产量较大或用工成本过高时，往往给生产企业带来较大的经济负担，难以满足企业现代化大批量的PVC面膜的生产需求。
在实际的生产中，由于PVC面膜上的识别分辨率要求较高，其成像精度与图像传感器视场大小反相关，因此，当PVC面膜尺寸较大时，为保持图像识别分辨率，对于整个PVC面膜图像的采集只能使用图像拼接算法，然而现有的图像拼接法一般需要拼接区域具有明显的图像边缘作为识别标的才能保证拼接后的图像质量，其算法复杂、计算量大，为生产企业使用图像传感器进行大尺寸的PVC面膜的检测提出了巨大的挑战。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明实施例提供了一种PVC面膜检测方法及装置，用于自动检测大尺寸的PVC面膜的印刷质量，以解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种PVC面膜检测方法，应用于PVC面膜检测装置，方法包括：
PVC面膜检测装置中的控制设备控制PVC面膜检测装置中的传送机构将受检面膜输送至预设检测位置；
取i为1至N，控制设备控制PVC面膜检测装置中的校准传感器移动至PVC面膜检测装置中的栅格模板内的N个预设标定位置中的第i个预设标定位置，并控制PVC面膜检测装置中的图像传感器同步移动至与第i个预设标定位置对应的第i个图像采集位置，其中，N为大于等于2的整数；
控制设备控制图像传感器采集获得与第i个图像采集位置对应的受检面膜的部分受检面膜图像，在i为N时，共获得N个部分受检面膜图像；
控制设备将N个部分受检面膜图像拼合为受检面膜的当前面膜图像；
控制设备判断当前面膜图像与预设面膜的预设面膜图像之间的误差程度是否超过预设误差程度；
在为是时，控制设备控制PVC面膜检测装置中的标记设备在受检面膜的预设标记位置处添加错误标记。
第二方面，本发明实施例提供一种PVC面膜检测装置，包括：控制设备、传送机构、图像传感器、校准传感器、标记设备以及栅格模板，传送机构、图像传感器、校准传感器以及标记设备均与控制设备连接；
传送机构用于将受检面膜传送至预设检测位置；
控制设备用于控制校准传感器移动至栅格模板内的N个预设标定位置，以及用于控制图像传感器同步移动至与N个预设标定位置逐一对应的N个图像采集位置，其中，N为大于等于2的整数；
图像传感器用于采集获得与N个图像采集位置中的每个图像采集位置对应的受检面膜的部分受检面膜图像，共获得N个部分受检面膜图像；
控制设备用于将N个部分受检面膜图像拼合为受检面膜的当前面膜图像，以及用于判断当前面膜图像与预设面膜的预设面膜图像之间的误差程度是否超过预设误差程度；
标记设备用于在为是时，在受检面膜的预设标记位置处添加错误标记。
本发明至少具有如下有益效果：本发明实施例提供的PVC面膜检测方法应用于本发明实施例提供的PVC面膜检测设备。首先，控制设备控制传送机构将受检面膜传送至预设检测位置。随后，控制设备控制校准传感器依次移动至栅格模板内的N个预设标定位置中的每个预设标定位置，在校准传感器移动时，图像传感器与之同步移动至N个图像采集位置中的每个图像采集位置，即每个预设标定位置均对应一个图像采集位置。然后，控制设备控制图像传感器在每个图像采集位置处采集获得与该图像采集位置对应的受检面膜的部分面膜图像，一共获得N个部分受检面膜图像。之后，控制设备将上述N个部分受检面膜图像拼合为受检面膜的当前面膜图像并判断当前面膜图像与控制设备中事先存储的预设面膜的预设面膜图像之间的误差程度是否超过预设误差程度。最后，在上述判断结果为是时，控制设备控制标记设备在受检面膜的预设标记位置处添加错误标记，以标识出当前受检面膜存在印刷质量问题。可见，上述PVC面膜检测过程完全在PVC面膜检测装置中的控制设备的控制下自动完成，为PVC面膜的生产企业节省了大量的人力资源成本，同时，在本发明实施例提供的PVC面膜检测方法中，并不是通过图像传感器一次性获得受检面膜的当前面膜图像，而是将图像传感器N次采集获得的N个部分受检面膜图像拼合成受检面膜的当前面膜图像，然后再对拼合后的当前面膜图像进行检测，从而可以完成对大尺寸的PVC面膜的印刷质量的有效检测以及错误标记。此外，在本发明实施例提供的PVC面膜检测方法中，采用栅格模板来辅助校准传感器的定位，而校准传感器与图像传感器同步运动，从而可以确保在每次检测时都将图像传感器精确定位至同样的N个图像采集位置，进而可以简化当前面膜图像的拼接过程，改善图像拼接精度，最终提高PVC面膜印刷质量检测的准确率和效率。
为使本发明的上述目的、技术方案和有益效果能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本发明实施例PVC面膜检测装置的结构示意图；
图2示出了本发明实施例提供的PVC面膜检测装置的功能模块图；
图3示出了本发明实施例提供的PVC面膜检测方法的流程图；
图4示出了本发明实施例提供的PVC面膜的示意图；
图5(A)至图5(D)示出了本发明实施例提供的受检面膜的传送定位过程的示意图；
图6示出了本发明实施例提供的预设标定位置的标定过程的示意图；
图7示出了本发明实施例提供的PVC面膜检测方法的步骤S14的流程图；
图8示出了本发明实施例提供的偏移量和旋转量的计算过程的示意图。
图中：10－PVC面膜检测装置；100－移动机构；110－支撑架；120－x轴导轨；122－x轴框架；124－x轴电机；130－y轴导轨；132－y轴框架；134－y轴电机；200－图像传感器；300－标记设备；310－z轴电机；320－标记印章；400－传送机构；500－工作台；510－定位传感器；520－栅格模板；600－控制设备；610－人机交互界面；700－照明设备；800－校准传感器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
第一实施例
图1示出了本发明实施例PVC面膜检测装置10的结构示意图，
图2示出了本发明实施例提供的PVC面膜检测装置10的功能模块图。结合参照图1以及图2，PVC面膜检测装置10包括控制设备600、传送机构400、图像传感器200、校准传感器800、标记设备300以及栅格模板520，传送机构400、图像传感器200、校准传感器800以及标记设备300均与控制设备600连接。
在PVC面膜检测装置10用于PVC面膜的印刷质量检测之前，事先标定好用于受检面膜检测的预设检测位置，用于校准传感器800定位的N个(N为大于等于2的整数)预设标定位置，用于图像传感器200进行图像采集的图像采集区域，用于添加错误标记的预设标记位置等工作参数，同时事先获得预设面膜的预设面膜图像，其中预设面膜为印刷质量良好的PVC面膜，因此预设面膜的预设面膜图像可以作为检测受检面膜印刷质量的参考标准。上述事先确定好的数据可以存储于PVC面膜检测装置10中的控制设备600的数据库中以便随时读取使用。
在PVC面膜检测装置10用于PVC面膜的印刷质量检测时，首先将受检面膜放置于传送机构400的指定位置，传送机构400在控制设备600的控制下将受检面膜传送至预设检测位置。在检测过程中，通过设置栅格模板520来保证图像传感器200定位的准确性，栅格模板520的设置位置不做限定，例如可以设置在传送机构400的一侧。校准传感器800与图像传感器200之间的移动是同步的，例如可以通过二者之间的刚性连接来确保校准传感器800与图像传感器200能够同步移动，从而，控制设备600在对校准传感器800进行移动控制的同时也一并实现了对于图像传感器200的移动控制。根据之前的阐述，栅格模板520内事先标定有N个预设标定位置，受检面膜定位至预设检测位置后，控制设备600控制校准传感器800依次移动至N个预设标定位置，同时控制图像传感器200同步移动至与N个预设标定位置逐一对应的N个图像采集位置，在上述移动过程中，校准传感器800可以通过栅格模板520进行位置调整以确保定位的精确性，由于图像传感器200与校准传感器800同步移动，所以图像传感器200的定位的精确性也得到保证，即保证每次检测时都能够移动至固定的N个图像采集位置处。接着，图像传感器200在控制设备600的控制下采集获得与上述N个图像采集位置中的每个图像采集位置对应的受检面膜的部分受检面膜图像，一共获得N个部分受检面膜图像。控制设备600将N个部分受检面膜图像拼合为受检面膜的当前面膜图像，显然的，通过N个部分受检面膜图像拼合形成当前面膜图像，对于受检面膜尺寸较大的情况也能够正常处理。随后，控制设备600判断当前面膜图像与数据库中存储的预设面膜的预设面膜图像之间的误差程度是否超过预设误差程度。如果判断结果为是，表明当前的受检面膜存在印刷质量问题，此时标记设备300在控制设备600的控制下，在受检面膜的预设标记位置处添加错误标记，以标识出该受检面膜存在印刷质量问题。如果判断结果为否，表明当前的受检面膜不存在印刷质量问题，或者标记设备300已经完成了对受检面膜的错误标记的添加，此时控制设备600可以控制PVC面膜检测装置10中的各个功能模块复位至初始检测状态，开始下一个受检面膜的检测过程。
其中，控制设备600可以采用独立的电子设备实现，例如使用PC机；也可以采用嵌入式的方式实现，例如使用单片机。控制设备600具有人机交互界面610，方便用户对PVC面膜检测装置10进行控制以及管理。
传送机构400可以采用传送带以及传送带电机构成。传送带电机可以采用57BYG250B步进电机，扭矩1.2N.M，配套有最大256细分的电机驱动器以及步进电机控制器，可实现传送带微米级的微量运动。传送带采用纯透明PVC材料，受检面膜放置于传送带上进行传送。
图像传感器200和校准传感器800均可以采用高分辨率高像素的面阵CMOS相机，例如东芝泰力USB3.0(BU)系列黑白面阵工业相机。其具备以下基本参数：1920(H)×1200(V)，165帧/秒，像素尺寸5.86μm×5.86μm，8BitAD，宽高比16：10，USB3.0数字接口。
用于标识受检面膜质量问题的错误标记可以是任何便于添加在PVC面膜上的标记，例如印章、缺口、记号等。因此，凡是能够在PVC面膜表面添加标记的设备均可作为本发明实施例中的标记设备300，例如盖章机、打标机等设备。
栅格模板520可以由精密激光打印机打印而成，其尺寸应略大于受检面膜的尺寸。在本发明实施例的一种实施方式中，栅格模板520表面等分为N个窗格，将每个窗格的中心点作为一个预设标定位置，一共N个预设标定位置。
在本发明实施例中，PVC面膜检测装置10还可以包括与控制设备600连接的定位传感器510。定位传感器510在传送机构400传送受检面膜的过程中，实时采集用于对受检面膜进行传送定位的定位图像，并将该定位图像发送至控制设备600，控制设备600进而根据受检面膜上印制的第一定位标记在定位图像中的位置来判断受检面膜是否已经被传送至预设检测位置，如果判断结果为是，控制设备600控制传送机构400处于停止传送状态，此时受检面膜停留在预设检测位置处，可以进行印刷质量检测。定位传感器510可以采用宽视场CMOS相机，定位传感器510或者图像传感器200如果采集的是模拟信号，在连接控制设备600时，可以通过信号采集卡转换为数字信号以便于控制设备600进行处理，例如可以采用USB高速视频采集卡完成模拟信号到数字信号的转换，并通过USB接口连接控制设备600。
在本发明实施例的一种实施方式中，PVC面膜检测装置10还包括工作台500，定位传感器510嵌入安装在工作台500上，位置固定，当传送机构400采用纯透明的PVC传送带时，工作台500紧贴上层传送带的下表面设置，如图1所示。由于传送带是透明的，所以定位传感器510能够采集到传送带上方的位于定位传感器510视场内的图像，并将其作为定位图像。受检面膜传送进入定位传感器510的视场时，虽然在定位图像中是受检面膜的背面，但由于PVC面膜除了印制有图案的部分，其余部分一般是透明的，所以印制于PVC面膜正面的第一定位标记在定位图像中也是可见的，能够用于受检面膜的传送定位。同时，栅格模板520可以设置在工作台500表面，位于传送带的一侧，如图1所示，当校准传感器800定位于栅格模板520上方时，图像传感器200能够同步定位与预设检测位置上方。
在本发明实施例中，PVC面膜检测装置10还可以包括与控制设备600连接的移动机构100，图像传感器200、校准传感器800以及标记设备300均安装在该移动机构100上。在受检面膜检测时，控制设备600能够控制移动机构100将校准传感器800定位至N各预设标定位置中的每个预设标定位置上方，以使图像传感器200同步定位至N个图像采集位置中的每个图像采集位置上方，从而采集获得N个部分受检面膜图像。同时，控制设备600还能够在确定出受检面膜存在印刷质量问题时，控制移动机构100将标记设备300定位至预设标记设备300上方，以使标记设备300在预设标记位置处添加错误标记。
移动机构100可以采用设置于传送机构400上方滑轨、机械臂等方式实现。在本发明实施例的一种实施方式中，移动机构100可以包括x轴导轨120、y轴导轨130、x轴框架122、y轴框架132、x轴电机124以及y轴电机134。其中，x轴电机124分别与x轴框架122以及控制设备600连接，x轴电机124能够在控制设备600的控制下驱动x轴框架122沿x轴导轨120(x轴方向)滑动。y轴导轨130与x轴框架122连接，y轴电机134分别与y轴框架132以及控制设备600连接，y轴电机134能够在控制设备600的控制下驱动y轴框架132沿y轴导轨130(y轴方向)滑动。图像传感器200、校准传感器800以及标记设备300均安装在y轴框架132上，y轴框架132设置在传送机构400上方，作为一种可选的实施方式，移动机构100还可以包括支撑架110，支撑架110与x轴导轨120连接，同时与地面接触，用于支撑整个移动机构100。可以将x轴导轨120与y轴导轨130设置为相互垂直的，从而在控制设备600的控制下，移动机构100可以将图像传感器200、校准传感器800以及标记设备300定位至传送机构400上方水平面内的任意位置。x轴电机124以及y轴电机134均可以采用80ST－M02430交流伺服电机，并配套有相应的电机驱动器与控制设备600连接，可以实现长宽750×450mm平面运动，精度可达±0.01mm，重复定位精度可达±0.05mm，能够实现低速平稳、准确的运动控制，从而实现对图像传感器200、校准传感器800以及标记设备300的精确定位。进一步的，标记设备300可以包括与控制设备600连接的z轴电机310以及与z轴电机310连接的标记印章320，其中z轴方向为垂直于水平面方向。当标记设备300定位至预设标记位置上方后，z轴电机310能够在控制设备600的控制下驱动标记印章320沿z轴方向上下移动，从而在预设标记位置处添加错误标记，即加盖印章。添加完错误标记后，或者当前受检面膜的印刷质量本就为合格时，控制设备600控制x轴电机124、y轴电机134以及z轴电机310完成对PVC面膜检测装置10的复位，使得图像传感器200、校准传感器800以及标记印章320恢复至本次检测前的初始位置，然后按照同样的步骤开始下一个受检面膜的检测过程。z轴电机310可以采用小功率直线电机，并配套有相应的电机驱动器与控制设备600连接，沿z轴方向向下运动的最远距离可达55mm。
在本发明实施例中，PVC面膜检测装置10还可以包括于控制设备600连接照明设备700，照明设备700可以采用由LED阵列构成的无影光源，为PVC面膜检测装置10提供照明光源，以便PVC面膜检测装置10中的图像传感器200能够采集到更加清晰明亮的图像，使检测结果更加准确。
显然的，上述阐述过程中所列举的具体实施方式以及所采用的具体设备仅为示例，并不对本发明的保护范围构成限制。本实施例在阐述时侧重于描述PVC面膜检测装置10的硬件结构，对于PVC面膜检测装置10的详细工作流程以及相应的有益效果，可以参考后续方法实施例中的相应阐述内容。
第二实施例
图3示出了本发明实施例提供的PVC面膜检测方法的流程图。参照图3，PVC面膜检测方法包括：
步骤S10：所述PVC面膜检测装置10中的控制设备600控制所述PVC面膜检测装置10中的传送机构400将受检面膜传送至预设检测位置。
由于在步骤S12中，图像传感器200总是在固定的N个(N为大于等于2的整数)图像采集位置处进行图像采集，所以在步骤S10中需要将受检面膜传送至与图像采集位置相匹配的预设检测位置处，才能确保在步骤S12中图像传感器200采集到的N个部分受检面膜图像能够覆盖整个受检面膜。因此，步骤S10实际上是对受检面膜进行传送定位的过程。在本发明实施例中，可以通过安装在工作台500上的定位传感器510对受检面膜进行传送定位，在本发明的其他实施例中，传送定位也可以采用机械结构完成。
图4示出了本发明实施例提供的PVC面膜的示意图。参照图4，PVC面膜为矩形，表面印刷有图案，例如在图4中印刷有汽车的仪表盘图案。PVC面膜未印刷有图案的部分一般是透明的。在本发明实施例中，除了印刷有图案外，PVC面膜的两个角落上分别印刷有定位标记点1以及定位标记点2，定位标记点1以及定位标记点2均为圆形，中心绘制有十字。将受检面膜中的定位标记点1以及定位标记点2统称为第一定位标记，可以理解，在本发明的其他实施例中，第一定位标记也有可能采用其他形状或图案。将预设面膜中的定位标记点1以及定位标记点2统称为第二定位标记，可以理解，在本发明的其他实施例中，第二定位标记也有可能采用其他形状或图案，但第一定位标记与第二定位标记应该保持一致。关于预设面膜，后文再进行阐述。
图5(A)至图5(D)示出了本发明实施例提供的受检面膜的传送定位过程的示意图。参照图5(A)，外围较大的实线矩形表示工作台500，较小的实线矩形表示受检面膜，该较小实线矩形的两个角落上的圆形分别表示定位标记点1以及定位标记点2，虚线矩形表示定位传感器510的视场。图5(B)至图5(D)中采用相同的表示方法。在图5(A)至图5(D)中，受检面膜在传送机构400的传送下从工作台500的左侧向右侧沿水平方向移动，定位传感器510的视场在工作台500上的位置固定不变，其覆盖范围在定位传感器510的镜头设定好焦距后一般也固定不变。定位传感器510实时采集获得视场内的图像，将其作为用于对受检面膜进行传送定位的定位图像并将该定位图像发送至控制设备600，控制设备600根据定位图像的图像内容控制传送机构400的传送状态，从而实现对受检面膜的定位。
图5(A)示出了受检面膜传送进入工作台500上方的情形，此时定位图像中尚未出现受检面膜。图5(B)示出了受检面膜传送进入定位传感器510的视场，但尚未到达预设检测位置的情形，此时定位图像中出现了部分的受检面膜。在本发明实施例中，判断受检面膜是否达到预设检测位置的方法是：控制设备600从定位图像中检测定位标记点2，读取定位标记点2的圆心坐标(工作台500的坐标系下的坐标)，判断定位标记点2的圆心坐标与定位传感器510的视场内的预设传送定位点的坐标(工作台500的坐标系下的坐标)的偏差是否在预设偏差容限内，若在预设偏差容限内，则确定受检面膜已经被传送到预设检测位置，若不在预设偏差容限内，则确定受检面膜尚未被传送到预设检测位置。其中，在定位图像中检测定位标记点2可以使用Hough变换的圆检测算法。需要指出，第一定位标记虽然印制于受检面膜的正面，定位图像是受检面膜的背面图像，然而由于PVC面膜未印刷有图案的部分一般是透明的，所以定位图像中是可以对定位标记点2进行检测的。上述预设传送定位点可以在PVC面膜检测装置10开始对受检面膜进行检测前标定获得，一般为定位传感器510的视场中心处的一个位置，关于预设传送定位点的标定过程稍后再阐述。根据上述判断方法，显然图5(B)中的定位标记点2距离定位传感器510的视场中心处还比较远，因此受检面膜尚未被传送到预设检测位置，还需要继续传送。图5(C)示出了受检面膜传送到达预设检测位置的情形，此时在定位图像中，定位标记点2已经位于图像的中心位置附近，即与预设传送定位点的坐标的偏差在预设偏差容限内，此时控制设备600控制传送机构400处于停止传送状态，以使受检面膜停留在预设检测位置处，进而执行后续的检测步骤。图5(D)示出了受检面膜传送离开工作台500上方的情形，此时当前受检面膜已经检测完毕，控制设备600控制传送机构400将其传送离开工作台500区域，以便进行后的其他受检面膜的检测。
在PVC面膜检测装置10开始对受检面膜进行检测前，可以事先对预设传送定位点进行标定。其标定过程和图5(A)至图5(D)所示出的受检面膜的传送定位过程比较类似。其中，受检面膜可以替换为通过人工检测确定具有较好印刷质量的预设面膜。预设面膜传送进入定位传感器510的视场后，通过控制设备600的人机交互界面610将传送机构400的传送方式设置为手动传送，在手动传送模式下，用户可以在人机交互界面610上指定传送距离，实现对预设面膜的精确传送。用户通过手动传送方式，使得在水平方向上，预设面膜的定位标记点2与定位传感器510的视场中心线重合，此时在垂直于水平方向的竖直方向上，定位标记点2并不一定位于定位传感器510的视场中心处，在工作台500左侧设置有刻度线，从而可以人工调整预设面膜在竖直方向上进入工作台500的位置，反复多次进行预设面膜的传送，使得定位标记点2尽可能到达定位传感器510的视场中心处。在上述手动传送的过程中，定位传感器510实时采集获得器视场内的图像，将其作为用于对预设面膜进行传送定位的定位标定图像并将该定位标定图像发送至控制设备600，以使用户根据定位标定图像确定定位结果。当用户确定定位标记点2到达或者基本到达定位传感器510的视场中心处后，计算此时定位标定图像中的定标标记点2的圆心坐标(工作台500的坐标系下的坐标)，将其作为预设传送定位点。确定好预设传送定位点后，还需要确定之前提到的预设偏差容限以及用于传送受检面膜的预设传送速度等工作参数，通过对预设面膜进行多次传送测试，确保上述工作参数设置的合理性，即保证预设面膜每次均能够被传送定位至预设检测位置。
进一步的，在本发明的其他实施例中，如果第一定位标记采用其他形状或图案，可以采用和上述阐述内容类似的方法，控制设备600通过第一定位标记在定位图像中的位置来判断受检面膜是否传送至预设检测位置，并在判断结果为是时控制传送机构400处于停止传送状态。
步骤S11：取i为1至N，所述控制设备600控制所述PVC面膜检测装置10中的校准传感器800移动至所述PVC面膜检测装置10中的栅格模板520内的N个预设标定位置中的第i个预设标定位置，并控制所述PVC面膜检测装置10中的图像传感器200同步移动至与所述第i个预设标定位置对应的第i个图像采集位置。
步骤S12：所述控制设备600控制所述图像传感器200采集获得与所述第i个图像采集位置对应的所述受检面膜的部分受检面膜图像，在i为N时，共获得N个部分受检面膜图像。
在步骤S11与步骤S12中，取i为1至N，图像传感器200共采集获得N个部分受检面膜图像，对于每个部分受检面膜图像，其获得的方法是类似的，对步骤S11以及步骤S12进行结合阐述。
在PVC面膜检测装置10开始对受检面膜进行检测前，首先确定N个图像采集位置，对于每个受检面膜，图像传感器200均在这N个图像采集位置处进行部分受检面膜图像的采集。在本发明实施例的中，并不是直接确定上述N个图像采集位置，而是首先在栅格模板520上标定出N个预设标定位置，在控制设备600控制校准传感器800移动至N个预设标定位置时，同步控制图像传感器200移动至与N个预设标定位置逐一对应的N个位置，将这N个位置确定为N个图像采集位置，当图像传感器200位于N个图像采集位置时，其视场的总覆盖范围应将停放于预设检测位置处的受检面膜包括在内。在本发明实施例中，可以通过第一实施例提供的移动机构100将校准传感器800按照预设路径依次定位至栅格模板520内的N个预设标定位置，以及将图像传感器200同步依次定位至N个图像采集位置，从而依次采集获得N个部分受检面膜图像。
图6示出了本发明实施例提供的预设标定位置的标定过程的示意图。参照图6，在PVC面膜检测装置10开始对受检面膜进行检测前，首先在工作台500上放置预设面膜以及栅格模板520，其中，预设面膜放置在预设检测位置处，栅格模板520可以放置在预设面膜一侧的位置，二者的放置位置与图像传感器200和校准传感器800之间的位置关系相对应，以使校准传感器800移动至栅格模板520上方时，图像传感器200能够移动至预设面膜上方。栅格模板520表面等分为N个窗格，在图6示出的实施方式中，取N＝9共9个窗格，分别用A1至A9标识，每个窗格的比例和校准传感器800的视场比例相同，例如，本发明实施例中窗格的宽高比为16：10，同时校准传感器800的视场略大于每个窗格。需要指出，N的取值仅要求为大于等于2的整数，取N＝9仅仅是一种示例。
在PVC面膜检测装置10开始对受检面膜进行检测前，用户通过人机交互界面610向控制设备600下达控制指令，将校准传感器800定位至A1窗格上方，并控制校准传感器800采集获得A1窗格的窗格图像，即图6中校准传感器800的视场中的画面。
在控制设备600上，计算A1窗格左右两条边界线的中心点在窗格图像中的x轴坐标，窗格图像的原点设置在左上角，坐标值最大点设置在右下角，水平方向为x轴，竖直方向为y轴。作为一种可选的实施方式，首先可以对窗格图像进行预处理滤波以及二值化分割，然后确定窗格图像中属于某条边界线的全部或部分像素，计算这些像素的x轴坐标的均值，将计算获得的均值作为该条边界线的中心点的x轴坐标。
按照上述方法计算获得A1窗格左右两条边界线的中心点的x轴坐标，分别记为AX1和AX2。计算左右两条边界线的中心点到窗格图像的左右边界的距离是否相等，即判断(AX1-0)和(M－AX2)是否相等，其中M为窗格图像在x轴方向上的总像素数量。如果(AX1-0)＞(M－AX2)，则控制校准传感器800向x轴正向移动，反之则控制校准传感器800向x轴负向移动。移动之后重新采集窗格图像计算AX1和AX2。重复上述步骤不断调整校准传感器800的位置，直至(AX1-0)和(M－AX2)相等时结束对校准传感器800的位置调整。当然，在具体实施时，可以适当放宽标准，不必保证(AX1-0)和(M－AX2)严格相等，只需要满足|(AX1-0)-(M-AX2)|≤δ，即处于位置误差容限δ之内时，即可以结束对校准传感器800的位置调整，其中δ根据具体精度要求确定，例如可以取δ＝2。显然的，上述对于校准传感器800的位置调整是在x轴方向上进行的，对于校准传感器800在y轴方向上的位置调整，其方法是类似的，只需要根据A1窗格的上下边界线的中心点进行调整就可以了，具体过程不再阐述。
校准传感器800的位置调整完毕后，校准传感器800的视场的中心点与A1窗格的中心点重合或基本重合，记录此时图像传感器200的视场中心点的坐标，将其作为A1窗格的中心点的坐标A1(x1，y1)(工作台500的坐标系下的坐标)，将其确定为一个预设标定位置。控制校准传感器800按照图6中带箭头的折线所示出的预设路径依次移动至A2窗格至A9窗格，按照上述方法，分别获得并记录各个窗格的中心点的坐标A2(x2，y2)至A9(x9，y9)。校准传感器800沿预设路径移动完成后，共确定出9个预设标定位置，同时将该预设路径也记录下来。在标定完预设标定位置后，由于图像传感器200与校准传感器800的同步移动特性，实际上图像采集位置也相应地标定好了。在步骤S11中控制设备600可以控制校准传感器800按照该预设路径进行定位，同时控制图像传感器200按照与校准传感器800同步移动，移动至与9个预设标定位置逐一对应的9个图像采集位置并进行图像采集。
在PVC面膜检测装置10开始对受检面膜进行检测前，还需要标定预设图像采集区域。通过控制设备600控制校准传感器800移动至A1窗格的中心点A1(x1，y1)，将A1窗格的窗格图像中窗格边界线内边缘以内区域的确定为一个模板区域，标定记录该区域的位置，在校准传感器800定位至A1窗格的中心点的过程中，可以利用栅格模板520对校准传感器800进行位置调整，以保证校准传感器800的视场的中心点与A1窗格的中心点重合或基本重合，具体调整方法上面已经阐述。此时图像传感器200同步移动至与A1窗格的中心点相对应的图像采集位置处，因此可以在该图像采集位置处相应地标定出一个与模板区域对应的区域，将该区域作为一个预设图像采集区域，记录该区域的位置，并采集获得该预设图像采集区域内的预设面膜的一个部分图像。控制设备600控制准传感器800按照预设路径依次移动至A2窗格至A9窗格，按照上述方法，分别标定记录各个窗格对应的模板区域，相应地标定记录与模板区域对应的预设图像采集区域，并获得各个预设图像采集区域内的预设面膜的部分图像。准传感器800沿预设路径移动完成后，共确定出9个预设图像采集区域以及获得预设面膜的9个部分图像。显然的，标定预设图像采集区域也可以和标定预设标定位置同时进行。
由于栅格模板520的打印精度非常高，因此利用校准传感器800和栅格模板520将图像传感器200定位至图像采集位置，其定位的精度是非常高的，并且上述预设图像采集区域的标定过程可以通过控制设备600上的人机交互界面610手动辅助完成，进而获得的9个部分图像相互之间不存在或者基本不存在重叠区域或间隔缝隙，按照其采集顺序(与预设路径相一致的顺序)可以直接拼合或者稍加处理后就可以拼合为预设面膜的预设面膜图像。例如，在较理想的情况下，将9个部分图像分别记作像素矩阵Ai[L0][W0]，其中，i＝1,2….9，L0和W0为像素矩阵的尺寸。在控制设备600的存储器中开辟存储空间B[3L0][3W0]。将Ai[L0][W0]按照采集顺序依次装入B[3L0][3W0]即可完成9个部分图像的实时拼接，拼接后的预设面膜图像即为像素矩阵B[3L0][3W0]，存储预设面膜图像以便在后续步骤S14中使用。在预设面膜图像中检测第二定位标记，记录其中的定位标记点1的坐标M′01(x01′,y01′)以及定位标记点2的坐标M′02(x02′,y02′)，上述两个坐标为预设面膜图像坐标系中的坐标。同时，计算获得预设面膜图像的中心点的坐标O′(x0′,y0′)(工作台500的坐标系下的坐标)，并将该中心点确定为预设标记位置，以便在后续步骤S15中使用。
总之，根据上面的阐述，在PVC面膜检测装置10开始对受检面膜进行检测前标定出上述工作参数，在步骤S11以及步骤S12中，根据标定的工作参数，控制校准传感器800和图像传感器200按照步骤S11以及步骤S12中所阐述的方法进行移动以及图像采集就可以了。需要指出，在检测时，仍然需要使用栅格模板520。虽然通过第一实施例中提供的移动机构100等方式可以对校准传感器800进行定位，但机械结构在定位时难免存在误差，一旦校准传感器800的定位精度存在问题，必然影响与之同步移动的图像传感器200的定位精度，进而造成图像传感器200所采集到的部分受检面膜图像的精度下降，导致其拼合形成的当前面膜图像的图像质量降低。在本发明实施例中，在对PVC面膜进行检测时，利用栅格模板520对校准传感器800的定位进行实时校准，确保定位精度。以控制设备600控制校准传感器800定位至N个预设标定位置中的第i个预设标定位置为例，阐述如下：
控制设备600首先根据数据库中记录的第i个预设标定位置，控制校准传感器800移动至该位置，但由于移动机构100的定位精度等问题，实际中仅能确保校准传感器800大致到达栅格模板520的第i个窗格的中心处(指窗格中心点附近的区域)。然后，控制设备600控制校准传感器800采集获得第i个窗格的当前窗格图像。在控制设备600中，判断当前窗格图像的中心点(校准传感器800的视场的中心点)与当前窗格图像中的第i个窗格的中心点是否重合。如果判断结果为是，则确定校准传感器800已经移动至第i个预设标定位置，如果判断结果为否，控制设备600基于当前窗格图像对校准传感器800进行位置调整，调整完成后校准传感器800移动至第i个预设标定位。具体的位置调整方法可以和上文中阐述预设标定位置的标定过程时所采用的调整方法相同，此处不再重复阐述。此外，需要指出，这里所指的重合并不一定是指严格意义上的重合，例如，可以将当前窗格图像的中心点与当前窗格图像中的第i个窗格的中心点之间的位置偏差不超过位置误差容限δ的情况都认为是二者已经重合，其中δ根据具体精度要求确定，例如可以取δ＝2。
步骤S13：所述控制设备600将所述N个部分受检面膜图像拼合为所述受检面膜的当前面膜图像。
可以直接采用现有的图像拼接算法对N个受检面膜图像进行拼合，由于各个部分受检面膜图像存在一定的重叠部分，可能影响拼合后的当前面膜图像的图像质量。在本发明实施例的中，对于N个部分受检面膜图像中的每个部分受检面膜图像，可以根据控制设备600中存储的与该部分受检面膜图像相应的预设图像采集区域，进一步从中选取出用于当前面膜图像拼接的图像拼接区域，共选取出N个图像拼接区域，在本发明实施例中，由于利用了栅格模板520以及校准传感器800，确保图像传感器200能够精确定位至N个图像采集位置，同时N个预设图像采集区域也是利用栅格模板520精确标定的，所以上述N个图像拼接区域之间不存在或者基本不存在重叠区域或间隔缝隙，按照其采集顺序可以直接拼合或者稍加处理后就可以拼合为受检面膜的当前面膜图像，其处理速度快，并且拼合形成的当前面膜图像的质量良好。关于当前面膜图像的拼合过程，可以参考预设面膜图像的拼合过程，二者在原理上是相同的。
步骤S14：所述控制设备600判断所述当前面膜图像与预设面膜的预设面膜图像之间的误差程度是否超过预设误差程度。
当前面膜图像与预设面膜图像之间的误差程度即对两幅图像之间的差异的一种量化描述，可以有多种方式量化该差异。图7示出了本发明实施例提供的PVC面膜检测方法的步骤S14的流程图。参照图7，步骤S14可以包括：
步骤S140：所述控制设备600计算获得所述当前面膜图像相对于所述预设面膜图像的偏移量以及旋转量。
在本发明实施例中，控制设备600对当前面膜图像进行检测，获得受检面膜的第一定位标记在当前面膜图像中的第一标记位置。具体而言，本发明实施例中的第一定位标记由受检面膜上的定位标记点1以及定位标记点2构成，在当前面膜图像中，可以利用Hough变换的圆检测算法检测获得定位标记点1并计算其圆心坐标M′1(x1′,y1′)，以及检测获得定位标记点2并计算其圆心坐标M′2(x2′,y2′)，第一标记位置就是指第一定位标记中的定位标记点1的圆心坐标以及定位标记点2的圆心坐标，这两个坐标均为受检面膜图像坐标系中的坐标。
本发明实施例中的第二定位标记由预设面膜上的定位标记点1以及定位标记点2构成，第二标记位置就是指第二定位标记中的定位标记点1的圆心坐标M′01(x01′,y01′)以及定位标记点2的圆心坐标M′02(x02′,y02′)，根据步骤S11以及步骤S12处的阐述，这两个坐标在PVC面膜检测设备开始对受检面膜进行检测之前已经记录并存储于数据库，控制设备600可以直接将其从数据库中读取出来。
在实际检测过程中，受限于传送机构400的传送精度，受检面膜传送至预设检测位置，是指基本传送至预设检测位置，允许存在一定程度的位置偏差。这种位置偏差并不影响当前面膜图像的拼合，但是拼合后的当前面膜图像与预设面膜图像之间必然存在一定程度的位置偏差(即使在二者印刷质量完全相同的情况下)，这种位置偏差在数学上可以表示为偏移量以及旋转量，如果不对这种位置偏差进行补偿，直接计算当前面膜图像与预设面膜图像之间的误差程度，所获得的误差程度很可能偏大，难以准确表征当前面膜图像与预设面膜图像之间的差异。图8示出了本发明实施例提供的偏移量和旋转量的计算过程的示意图。参照图8，当前面膜图像和预设面膜图像具有相同的尺寸，将两幅图像叠放在一起时，由于当前面膜图像和预设面膜图像之间存在上述位置偏差，因此M′1M′2与M′01M′02并不能完全重合。控制设备600能够基于M′1、M′2、M′01、M′02的坐标计算获得当前面膜图像相对于预设面膜图像的偏移量以及旋转量。具体而言，利用公式：
tan(α)＝(k1-k0)/(1+k1×k0)
可以计算获得旋转量α，利用公式：
Δx＝x01′-x1′
Δy＝y02′-y1′
可以计算获得偏移量(△x，△y)。需要指出，当前面膜图像的坐标系和预设面膜图像的坐标系采用相同的定义方式，并且当前面膜图像与预设面膜图像具有相同的尺寸，所以可以直接对M′1、M′2、M′01、M′02的坐标进行运算。
显然的，在本发明的其他实施例中，如果第一定位标记以及第二定位标记采用其他形状或图案，对于偏移量以及旋转量的计算方法也应不局限于上述公式。
步骤S141：所述控制设备600基于所述偏移量对所述当前面膜图像进行偏移补偿以及基于所述旋转量对所述当前面膜图像进行旋转补偿，以使所述当前面膜图像与所述预设面膜图像相重合。
控制设备600基于计算出的偏移量对当前面膜图像进行平移，以及基于计算出的旋转量对当前面膜图像进行旋转，使得当前面膜图像与预设面膜图像能够相重合，即将两幅图像叠放在一起时，M′1M′2与M′01M′02能够相重合。
步骤S142：所述控制设备600计算获得所述当前面膜图像与所述预设面膜图像的差分图像。
将当前面膜图像与预设面膜图像的对应位置的像素值相减即可以获得二者的差分图像，假设当前面膜图像为S，预设面膜图像为T，二者的尺寸均为L×W则差分图像可以定义为F(m,n)＝|S(m,n)-T(m,n)|，其中(m，n)表示任意一个像素位置，T(m,n)表示预设面膜图像在该位置处的像素值，S(m,n)表示当前面膜图像在该位置处的像素值，F(m,n)表示差分图像在该位置处的像素值。
步骤S143：所述控制设备600基于所述差分图像判断所述当前面膜图像与所述预设面膜图像之间的误差程度是否超过预设误差程度。
在本发明实施例中，控制设备600首先根据公式：
对步骤S142中计算获得的差分图像进行二值化，其中Th为一个自适应的阈值。然后利用公式：
计算获得二值化差分图像在每个像素位置处的平均误差值E，在本发明实施例中，使用上述平均误差值来表征前面膜图像与预设面膜图像之间的误差程度，判断平均误差值是否大于预设误差阈值。如果判断结果为是，确定当前面膜图像与预设面膜图像之间的误差程度超过预设误差程度；如果判断结果为否，确定所述当前面膜图像与预设面膜图像之间的误差程度不超过预设误差程度。显然，在本发明的其他实施例中，也可以采用其他方式定义当前面膜图像与预设面膜图像之间的误差程度。
步骤S15：在为是时，所述控制设备600控制所述PVC面膜检测装置10中的标记设备300在所述受检面膜的预设标记位置处添加错误标记。
如果步骤S14中的判断结果为是，表明当前面膜图像与预设面膜图像之间存在较大的差异，而预设面膜图像是人为确认的印刷质量良好的预设面膜的图像，所以此时可以判定当前的受检面膜存在印刷质量问题，控制设备600控制标记设备300在预设标记位置处添加错误标记，以标识出受检面膜中存在的印刷错误。其中预设标记位置可以是事先计算出的预设面膜图像的中心点O′(x0′,y0′)(工作台500坐标)，当然也可以是其他位置，例如受检面膜图像的中心点(可以通过O′的坐标以及上述偏移量和旋转量计算获得)。错误标记的具体形式由标记设备300确定，例如标记设备300包括标记印章320时，错误标记可以是印章。如果步骤S14中的判断结果为否或者标记设备300已经完成了错误标记，控制设备600可以控制PVC面膜检测装置10中的各个功能模块复位至初始检测状态，开始下一个受检面膜的检测过程。
综上所述，本发明实施例提供的PVC面膜检测方法应用于本发明实施例提供的PVC面膜检测装置10，在检测受检面膜时，传送机构400首先将受检面膜传送至预设检测位置，然后控制设备600控制校准传感器800依次移动至N个预设标定位置，并控制图像传感器200同步移动至与N个预设标定位置逐一对应的N个图像采集位置，在N个图像采集位置处，图像传感器200采集获得N个部分受检面膜图像，随后由控制设备600将N个部分受检面膜图像拼合为受检面膜的当前面膜图像，并进一步判断当前面膜图像与预设面膜的预设面膜图像之间的误差程度是否超过预设误差程度，在判断结果为是时，控制设备600控制标记设备300在受检面膜的预设标记位置处添加错误标记。上述面膜检测过程完全在PVC面膜检测装置10的控制设备600的控制下完成，无需人工介入，为PVC面膜生产企业节省了大量的人力资源成本，也有助于改善PVC面膜的成品质量。同时，在本发明实施例提供的PVC面膜检测方法中，并不是通过图像传感器200一次性获得受检面膜的当前面膜图像，而是将图像传感器200采集获得的N个部分受检面膜图像拼合成当前面膜图像，然后再对拼合后的当前面膜图像进行检测，从而可以完成对大尺寸的PVC面膜的印刷质量的有效检测以及错误标记。此外，在本发明实施例中，检测PVC面膜质量时，采用高精度的栅格模板520实现对校准传感器800的定位过程的实时校准，而校准传感器800与图像传感器200同步运动，从而可以确保在每次检测时都将图像传感器200精确定位至同样的N个图像采集位置，进而可以简化当前面膜图像的拼接过程，改善图像拼接精度，最终提高PVC面膜印刷质量检测的准确率和效率。进一步的，在图像传感器200采集获得的N个部分受检面膜图像中，基于N个预设图像采集区域进一步从中选取出用于当前面膜图像拼接的N个图像拼接区域，这些图像拼接区域之间不存在或者基本不存在重叠区域或间隔缝隙，按照其采集顺序可以直接拼合或者稍加处理后就可以拼合为当前面膜图像，能够进一步加快PVC面膜检测装置10的检测速度，使其适用于大量生产PVC面膜的实际工业生产环境。
本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read－Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。