产品表面划痕的检测方法和装置、处理器及电子设备与流程

文档序号:33399983发布日期:2023-03-08 15:59阅读:62来源:国知局
产品表面划痕的检测方法和装置、处理器及电子设备与流程

1.本技术涉及测量技术领域,具体而言,涉及一种产品表面划痕的检测方法和装置、处理器及电子设备。


背景技术:

2.空调内机外壳上有划痕时,会影响产品外观的美观,影响客户购买体验,进而对其销售产生影响;同时产品在使用一段时间后,划痕因为自然氧化、清洁等环境的影响有扩大的趋势,进而对整个产品的使用寿命可能会产生一定的影响。部分家庭等环境使用酒精的等消毒用品和生活中的清洁时使用的清洁剂等,会对空调内机外壳会产生腐蚀,导致划痕的位置会氧化的更明显,影响客户使用体验。因此,对产品表面进行划痕检测是非常重要的。现有技术中需要相机辅助进行成像来确定产品的划痕,但是这种方式易受到生产环境的影响,并且还可能会造成产品图像遗漏。
3.针对相关技术中对产品划痕检测时,需要相机辅助拍摄划痕图像,容易造成产品图像遗漏,导致对产品划痕检测的准确度比较低的问题,目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素:

4.本技术的主要目的在于提供一种产品表面划痕的检测方法和装置、处理器及电子设备,以解决相关技术中对产品划痕检测时,需要相机辅助拍摄划痕图像,容易造成产品图像遗漏,导致对产品划痕检测的准确度比较低的问题。
5.为了实现上述目的,根据本技术的一个方面,提供了一种产品表面划痕的检测方法。该方法包括:通过毫米级雷达向待检测产品的表面发射电磁波,并接收所述待检测产品的表面反射回来的初始信号集;对所述初始信号集进行三维傅里叶变换,得到所述目标信号集对应的多个相位值,并从所述多个相位值中确定最大相位值,得到目标相位值;计算所述目标相位值与标准产品对应的标准相位值的相位差值,并依据所述相位差值确定所述待检测产品的表面是否存在划痕,其中,所述标准产品为表面无划痕的产品。
6.进一步地,对所述初始信号集进行三维傅里叶变换之前,所述方法还包括:对所述初始信号集进行聚类分析,得到目标聚类中心点和所述目标聚类中心点对应的目标信号集,其中,所述目标信号集为划痕反射的信号集的概率值满足预设条件;对所述初始信号集进行三维傅里叶变换,得到所述初始信号集对应的多个相位值,并从所述多个相位值中确定最大相位值,得到目标相位值包括:对所述目标信号集进行三维傅里叶变换,得到所述目标信号集对应的多个相位值,并从所述多个相位值中确定最大相位值,得到所述目标相位值。
7.进一步地,对所述初始信号集进行聚类分析,得到目标聚类中心点和所述目标聚类中心点对应的目标信号集包括:依据减法模糊c均值聚类算法对所述初始信号进行聚类分析,得到多个初始聚类中心点和所述初始聚类中心点对应的初始信号集;依据所述初始聚类中心点对应的初始信号集中的信号数量,从所述多个初始聚类中心点中确定所述目标
聚类中心点和所述目标聚类中心点对应的目标信号集。
8.进一步地,依据所述初始聚类中心点对应的初始信号集中的信号数量,从所述多个初始聚类中心点中确定所述目标聚类中心点和所述目标聚类中心点对应的目标信号集包括:计算每个初始聚类中心点对应的初始信号集中的信号数量,得到多个目标数量;依据所述多个目标数量确定每个初始信号集对应的密度值,并将所述密度值作为每个初始聚类中心点对应的概率值;确定最大概率值对应的初始聚类中心点和最大概率值对应的初始聚类中心点对应的初始信号集为所述目标聚类中心点和所述目标聚类中心点对应的目标信号集。
9.进一步地,在对所述初始信号集进行聚类分析,得到目标聚类中心点和所述目标聚类中心点对应的目标信号集之前,所述方法还包括:通过动态滤波器对所述初始信号集中的信号进行过滤处理,以去除所述初始信号集中的噪声信号。
10.进一步地,依据所述相位差值确定所述待检测产品的表面是否存在划痕包括:判断所述相位差值是否大于预设相位差值;若所述相位差值大于所述预设相位差值,则确定所述待检测产品的表面存在划痕;若所述相位差值小于等于所述预设相位差值,则确定所述待检测产品的表面不存在划痕。
11.进一步地,在确定所述待检测产品的表面存在划痕之后,所述方法还包括:将所述目标聚类中心点对应的目标信号集输入到深度学习算法中;通过所述深度学习算法进行划痕尺寸信息计算,得到所述目标信号集对应的目标划痕尺寸信息,以通过所述目标划痕尺寸信息判断是否需要执行划痕修复,其中,所述目标划痕尺寸信息至少包括:划痕深度和划痕面积。
12.进一步地,通过所述目标划痕尺寸信息判断是否需要执行划痕修复包括:判断所述划痕深度是否大于预设深度值,以及判断所述划痕面积是否大于预设面积值;若所述划痕深度大于所述预设深度值,或者,所述划痕面积大于所述预设面积值,则确定需要执行划痕修复;若所述划痕深度小于等于所述预设深度值,且,所述划痕面积小于等于所述预设面积值,则确定不需要执行划痕修复。
13.进一步地,在计算所述目标相位值与标准产品对应的标准相位值的相位差值之前,所述方法还包括:通过所述毫米级雷达向所述标准产品的表面发射电磁波,并接收所述标准产品的表面反射回来的初始信号集;依据所述标准产品反射回来的初始信号集进行计算,得到所述标准产品对应的标准相位值。
14.为了实现上述目的,根据本技术的另一方面,提供了一种产品表面划痕的检测装置。该装置包括:第一发射单元,用于通过毫米级雷达向待检测产品的表面发射电磁波,并接收所述待检测产品的表面反射回来的初始信号集;变换单元,用于对所述初始信号集进行三维傅里叶变换,得到所述初始信号集对应的多个相位值,并从所述多个相位值中确定最大相位值,得到目标相位值;第一计算单元,用于计算所述目标相位值与标准产品对应的标准相位值的相位差值,并依据所述相位差值确定所述待检测产品的表面是否存在划痕,其中,所述标准产品为表面无划痕的产品。
15.进一步地,所述装置还包括:聚类单元,用于对所述初始信号集进行聚类分析,得到目标聚类中心点和所述目标聚类中心点对应的目标信号集,其中,所述目标信号集为划痕反射的信号集的概率值满足预设条件;所述变换单元还用于对所述目标信号集进行三维
傅里叶变换,得到所述目标信号集对应的多个相位值,并从所述多个相位值中确定最大相位值,得到所述目标相位值。
16.进一步地,所述聚类单元包括:分析模块,用于依据减法模糊c均值聚类算法对所述初始信号进行聚类分析,得到多个初始聚类中心点和所述初始聚类中心点对应的初始信号集;第一确定模块,用于依据所述初始聚类中心点对应的初始信号集中的信号数量,从所述多个初始聚类中心点中确定所述目标聚类中心点和所述目标聚类中心点对应的目标信号集。
17.进一步地,所述第一确定模块包括:计算子模块,用于计算每个初始聚类中心点对应的初始信号集中的信号数量,得到多个目标数量;第一确定子模块,用于依据所述多个目标数量确定每个初始信号集对应的密度值,并将所述密度值作为每个初始聚类中心点对应的概率值;第二确定子模块,用于确定最大概率值对应的初始聚类中心点和最大概率值对应的初始聚类中心点对应的初始信号集为所述目标聚类中心点和所述目标聚类中心点对应的目标信号集。
18.进一步地,所述装置还包括:处理单元,用于在对所述初始信号集进行聚类分析,得到目标聚类中心点和所述目标聚类中心点对应的目标信号集之前,通过动态滤波器对所述初始信号集中的信号进行过滤处理,以去除所述初始信号集中的噪声信号。
19.进一步地,所述第一计算单元包括:第一判断模块,用于判断所述相位差值是否大于预设相位差值;第二确定模块,用于若所述相位差值大于所述预设相位差值,则确定所述待检测产品的表面存在划痕;第三确定模块,用于若所述相位差值小于等于所述预设相位差值,则确定所述待检测产品的表面不存在划痕。
20.进一步地,所述装置还包括:输入单元,用于在确定所述待检测产品的表面存在划痕之后,将所述目标聚类中心点对应的目标信号集输入到深度学习算法中;第二计算单元,用于通过所述深度学习算法进行划痕尺寸信息计算,得到所述目标信号集对应的目标划痕尺寸信息,以通过所述目标划痕尺寸信息判断是否需要执行划痕修复,其中,所述目标划痕尺寸信息至少包括:划痕深度和划痕面积。
21.进一步地,所述第二计算单元包括:第二判断模块,用于判断所述划痕深度是否大于预设深度值,以及判断所述划痕面积是否大于预设面积值;第四确定模块,用于若所述划痕深度大于所述预设深度值,或者,所述划痕面积大于所述预设面积值,则确定需要执行划痕修复;第五确定模块,用于若所述划痕深度小于等于所述预设深度值,且,所述划痕面积小于等于所述预设面积值,则确定不需要执行划痕修复。
22.进一步地,所述装置还包括:第二发射单元,用于在计算所述目标相位值与标准产品对应的标准相位值的相位差值之前,通过所述毫米级雷达向所述标准产品的表面发射电磁波,并接收所述标准产品的表面反射回来的初始信号集;第三计算单元,用于依据所述标准产品反射回来的初始信号集进行计算,得到所述标准产品对应的标准相位值。
23.为了实现上述目的,根据本技术的一个方面,提供了一种处理器,处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行上述任意一项所述的产品表面划痕的检测方法。
24.为了实现上述目的,根据本技术的一个方面,提供了一种电子设备,电子设备包括一个或多个处理器和存储器,存储器用于存储一个或多个处理器实现上述任意一项所述的产品表面划痕的检测方法。
25.通过本技术,采用以下步骤:通过毫米级雷达向待检测产品的表面发射电磁波,并接收待检测产品的表面反射回来的初始信号集;对初始信号集进行三维傅里叶变换,得到初始信号集对应的多个相位值,并从多个相位值中确定最大相位值,得到初始相位值;计算目标相位值与标准产品对应的标准相位值的相位差值,并依据相位差值确定待检测产品的表面是否存在划痕,其中,标准产品为表面无划痕的产品,解决了相关技术中对产品划痕检测时,需要相机辅助拍摄划痕图像,容易造成产品图像遗漏,导致对产品划痕检测的准确度比较低的问题。在本方案中,根据毫米波雷达高精度近距离检测,不受生产环境过程中光污染等能见度高低的环境影响,然后对初始信号集进行三维傅里叶变换,无划痕时在同频域下的相位差在3d傅立叶变换后是比较小的,并且会在恒定的范围之内波动。但是当出现划痕时,相位差通过3d傅立叶变换后,就会超过所设置的临界范围值,因此,通过相位差值可以准确确定待检测产品的表面是否存在划痕,进而达到了提高对产品划痕检测的准确度的效果。
附图说明
26.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:
27.图1是根据本技术实施例提供的产品表面划痕的检测方法的流程图;
28.图2是根据本技术实施例提供的确定划痕的流程图;
29.图3是根据本技术实施例提供的确定划痕修复的流程图;
30.图4是根据本技术实施例提供的产品表面划痕的检测装置的示意图;
31.图5是根据本技术实施例提供的电子设备的示意图。
具体实施方式
32.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
33.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本技术保护的范围。
34.需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
35.需要说明的是,本公开所涉及的相关信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于展示的数据、分析的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。例如,本系统和相关用户或机构间设置有接口,在获取相关信
息之前,需要通过接口向前述的用户或机构发送获取请求,并在接收到前述的用户或机构反馈的同意信息后,获取相关信息。
36.下面结合优选的实施步骤对本发明进行说明,图1是根据本技术实施例提供的产品表面划痕的检测方法的流程图,如图1所示,该方法包括如下步骤:
37.步骤s101,通过毫米级雷达向待检测产品的表面发射电磁波,并接收待检测产品的表面反射回来的初始信号集;
38.具体地,将毫米波雷达固定安装在产线上方,保持雷达可以正常通电及信号的正常发射及接收。通过毫米波雷达自动检测产线上传输过来的产品外壳,毫米波雷达通过向流水线上的产品表面发射fmcw(连续调频波)电磁波,会自动反射回来电磁波信号。3d毫米波雷达具有抗干扰性强、体积小、精度高、分辨率高、穿透力强等特点。并且不受生产环境过程中光污染等能见度高低的环境影响。在通过毫米级雷达向待检测产品的表面发射电磁波之后,接收待检测产品的表面反射回来的初始信号集。
39.步骤s102,对初始信号集进行三维傅里叶变换,得到初始信号集对应的多个相位值,并从多个相位值中确定最大相位值,得到目标相位值;
40.具体地,对初始信号集进行三维傅里叶变换,得到初始信号集对应的多个相位值。在产品表面划痕时反射回来的信号与无划痕时反射回来的信号有较大的差异性,通过三维傅里叶变换可以将差异性放大,因此,对初始信号集进行三维傅里叶变换。在得到初始信号集对应的多个相位值之后,从多个相位值中确定最大相位值,得到目标相位值。
41.步骤s103,计算目标相位值与标准产品对应的标准相位值的相位差值,并依据相位差值确定待检测产品的表面是否存在划痕,其中,标准产品为表面无划痕的产品。
42.具体地,计算目标相位值与标准产品对应的标准相位值的相位差值,通过相位差值确定待检测产品的表面是否存在划痕。
43.综上所述,根据毫米波雷达高精度近距离检测,不受生产环境过程中光污染等能见度高低的环境影响,通过对反射回来的信号进行聚类分析得到目标聚类中心点对应的目标信号集,然后对目标信号集进行三维傅里叶变换,无划痕时在同频域下的相位差在3d傅立叶变换后是比较小的,并且会在恒定的范围之内波动。但是当出现划痕时,相位差通过3d傅立叶变换后,就会超过所设置的临界范围值,因此,通过相位差值可以准确确定待检测产品的表面是否存在划痕,提高了对产品划痕检测的准确度。
44.需要说明的是,临界范围值可以是产品表面的当前位置与雷达安装位置之间的标准角度值,即在没有划痕时,产品表面的当前位置与雷达安装位置之间的夹角值。如果检测到的相位差超过了标准角度值,则说明当前位置存在划痕。
45.为了提高确定划痕的准确性,对初始信号集进行三维傅里叶变换之前,还包括:对初始信号集进行聚类分析,得到目标聚类中心点和目标聚类中心点对应的目标信号集,其中,目标信号集为划痕反射的信号集的概率值满足预设条件;对初始信号集进行三维傅里叶变换,得到初始信号集对应的多个相位值,并从多个相位值中确定最大相位值,得到目标相位值包括:对目标信号集进行三维傅里叶变换,得到目标信号集对应的多个相位值,并从多个相位值中确定最大相位值,得到目标相位值。
46.具体地,采用减法模糊c均值聚类算法对初始信号集进行聚类分析,得到目标聚类中心点和目标聚类中心点对应的目标信号集,通过减法模糊c均值聚类算法可以得到数据
属性明显的信号,也就是上述的目标信号集。需要说明的是,上述的目标信号集是最有可能是划痕反射的信号集,通过减法模糊c均值聚类算法可以计算得到每个聚类中心点附近的所有样本点的密度值,并将密度值作为每个聚类中心点的概率值,目标信号集对应的目标聚类中心点即为最大概率值的聚类中心,即目标信号集为划痕反射的信号集的概率值满足预设条件。
47.对目标信号集进行三维傅里叶变换,得到目标信号集对应的多个相位值。在产品表面划痕时反射回来的信号与无划痕时反射回来的信号有较大的差异性,通过三维傅里叶变换可以将差异性放大,因此,对目标信号集进行三维傅里叶变换。在得到目标信号集对应的多个相位值之后,从多个相位值中确定最大相位值,得到目标相位值。
48.为了提高产品划痕检测的准确性,在本技术实施例提供的产品表面划痕的检测方法中,对初始信号集进行聚类分析,得到目标聚类中心点和目标聚类中心点对应的目标信号集包括:依据减法模糊c均值聚类算法对初始信号进行聚类分析,得到多个初始聚类中心点和初始聚类中心点对应的初始信号集;依据初始聚类中心点对应的初始信号集中的信号数量,从多个初始聚类中心点中确定目标聚类中心点和目标聚类中心点对应的目标信号集。
49.具体地,通过减法模糊c均值聚类算法对初始信号进行聚类分析,以将初始信号分为多个类别,即得到多个初始聚类中心点和初始聚类中心点对应的初始信号集;然后计算初始聚类中心点对应的初始信号集中的信号数量,并通过信号数量,从多个初始聚类中心点中确定目标聚类中心点和目标聚类中心点对应的目标信号集。利用减法模糊c均值聚类算法能够准确快速的识别出那些信息集是最有可能是划痕反射的信号集。
50.如何依据初始聚类中心点对应的初始信号集中的信号数量,从多个初始聚类中心点中确定目标聚类中心点和目标聚类中心点对应的目标信号集是至关重要的,因此,在本技术实施例提供的产品表面划痕的检测方法中,还包括以下步骤:计算每个初始聚类中心点对应的初始信号集中的信号数量,得到多个目标数量;依据多个目标数量确定每个初始信号集对应的密度值,并将密度值作为每个初始聚类中心点对应的概率值;确定最大概率值对应的初始聚类中心点和最大概率值对应的初始聚类中心点对应的初始信号集为目标聚类中心点和目标聚类中心点对应的目标信号集。
51.具体地,计算每个初始聚类中心点对应的初始信号集中的信号数量,并通过信号数量计算得到每个初始信号集对应的密度值,然后将密度值作为每个初始聚类中心点对应的概率值,最后将最大概率值对应的初始聚类中心点和最大概率值对应的初始聚类中心点对应的初始信号集作为目标聚类中心和目标聚类中心点对应的目标信号集。由于划痕反射回来的信号与无划痕反射回来的信号有较大差异性,而减法模糊c均值聚类算法对数据点聚类能够得到纯净的、数据属性明显的信号,因此,通过减法模糊c均值聚类算法能够准确快速的识别出那些信息集是最有可能是划痕反射的信号集。
52.为了提高聚类分析的准确性,在本技术实施例提供的产品表面划痕的检测方法中,在对初始信号集进行聚类分析,得到目标聚类中心点和目标聚类中心点对应的目标信号集之前,该方法还包括:通过动态滤波器对初始信号集中的信号进行过滤处理,以去除初始信号集中的噪声信号。
53.具体地,在得到产品表面反射回来的初始信号集之后,利用动态滤波器对将反射
回来的初始信号集进行过滤,舍弃信噪比低的点,以将环境中的杂波过滤掉。通过过滤操作能够有效去除环境中的杂波,提高后续聚类分析的准确性。
54.由于无划痕时在同频域下的相位差在3d傅立叶变换后是比较小的,并且会在恒定的范围之内波动。但是当出现划痕时,相位差通过3d傅立叶变换后,就会超过所设置的临界范围值,因此,在本技术实施例提供的产品表面划痕的检测方法中,依据相位差值确定待检测产品的表面是否存在划痕包括:判断相位差值是否大于预设相位差值;若相位差值大于预设相位差值,则确定待检测产品的表面存在划痕;若相位差值小于等于预设相位差值,则确定待检测产品的表面不存在划痕。
55.具体地,计算得到相位差值之后,判断相位差值是否大于预设相位差值,如果相位差值大于预设相位差值,则待检测产品的表面存在划痕;如果相位差值小于等于预设相位差值,则待检测产品的表面不存在划痕。
56.在一可选的实施例中,可以采用如图2所示的流程图实现划痕确定工作,具体地,将毫米波雷达固定安装在产线上方,保持雷达可以正常通电及信号的正常发射及接收,毫米波雷达通过向流水线上的产品发射fmcw电磁波,会自动反射回来电磁波信号。将反射回来的信号与原始无划痕状态信号计算其相位差,并通过相位差确定产品表面是否存在划痕。
57.需要说明的是,预设相位差值可以是产品表面的当前位置与雷达安装位置之间的标准角度值,即在没有划痕时,产品表面的当前位置与雷达安装位置之间的夹角值。如果检测到的相位差超过了标准角度值,则说明当前位置存在划痕。
58.在确定产品表面存在划痕后,需要根据划痕的大小尺寸等信息确定划痕是否需要修复,因此,在本技术实施例提供的产品表面划痕的检测方法中,在确定待检测产品的表面存在划痕之后,该方法还包括:将目标聚类中心点对应的目标信号集输入到深度学习算法中;通过深度学习算法进行划痕尺寸信息计算,得到目标信号集对应的目标划痕尺寸信息,以通过目标划痕尺寸信息判断是否需要执行划痕修复,其中,目标划痕尺寸信息至少包括:划痕深度和划痕面积。
59.通过目标划痕尺寸信息判断是否需要执行划痕修复包括:判断划痕深度是否大于预设深度值,以及判断划痕面积是否大于预设面积值;若划痕深度大于预设深度值,或者,划痕面积大于预设面积值,则确定需要执行划痕修复;若划痕深度小于等于预设深度值,且,划痕面积小于等于预设面积值,则确定不需要执行划痕修复。
60.具体地,将目标聚类中心点对应的目标信号集输入到深度学习算法中,深度学习算法会根据目标信号集进行计算,得到划痕深度大小及面积等信息,也就是上述的目标划痕尺寸信息。将目标划痕尺寸信息与设定的标准值(即上述的预设深度值和预设面积值)进行对比后,判断出该划痕是否需要修复。需要说明的是,设定的标准值可以包括:无划痕的数据值及有划痕的标准差值,有划痕的标准值可以根据国家标准进行设置。
61.根据预设标准值进行判断,如果划痕深度大于预设深度值,或者,划痕面积大于预设面积值,则需要执行划痕修复;如果划痕深度小于等于预设深度值,且,划痕面积小于等于预设面积值,则不需要执行划痕修复。
62.在确定划痕后,进一步确认划痕的大小、深度、面积等三维立体数据信息,并根据划痕的大小、深度、面积等三维立体数据信息判断是否进行修复,保证了生产产品的质量。
63.在计算目标相位值与标准产品对应的标准相位值的相位差值之前,通过下述步骤计算得到标准相位值:通过毫米级雷达向标准产品的表面发射电磁波,并接收标准产品的表面反射回来的初始信号集;依据标准产品反射回来的初始信号集进行计算,得到标准产品对应的标准相位值。
64.在一可选的实施例中,可以采用如图3所示的流程图实现产品表面划痕的检测方法,将毫米波雷达固定安装在产线上方,保持雷达可以正常通电及信号的正常发射及接收,毫米波雷达通过向流水线上的产品发射fmcw电磁波,会自动反射回来电磁波信号。将反射回来的信号与原始无划痕状态信号计算其相位差,并通过相位差确定产品表面是否存在划痕。在确定产品表面存在划痕后,利用反射回来的信号判断划痕的长度、深度和面积的大小等数据信息,并根据划痕的长度、深度和面积的大小等数据信息确定是否进行划痕修复。
65.在本方案中采用毫米波雷达无接触式检测划痕的方式,得到3d数据之后,通过深度学习算法进行进一步确认划痕的大小、深度、面积等三维立体数据信息,并通过进行三维立体数据信息判断是否需要给空调内机外壳表面进行修复,以及是否要淘汰该产品,保证了产品的质量。并且本方案提出的方法,避免了图像采集时对干净环境的高要求,提高了产品表面划痕检测的准确度。
66.本技术实施例提供的产品表面划痕的检测方法,通过毫米级雷达向待检测产品的表面发射电磁波,并接收待检测产品的表面反射回来的初始信号集;对初始信号集进行三维傅里叶变换,得到初始信号集对应的多个相位值,并从多个相位值中确定最大相位值,得到初始相位值;计算目标相位值与标准产品对应的标准相位值的相位差值,并依据相位差值确定待检测产品的表面是否存在划痕,其中,标准产品为表面无划痕的产品,解决了相关技术中对产品划痕检测时,需要相机辅助拍摄划痕图像,容易造成产品图像遗漏,导致对产品划痕检测的准确度比较低的问题。在本方案中,根据毫米波雷达高精度近距离检测,不受生产环境过程中光污染等能见度高低的环境影响,然后对初始信号集进行三维傅里叶变换,无划痕时在同频域下的相位差在3d傅立叶变换后是比较小的,并且会在恒定的范围之内波动。但是当出现划痕时,相位差通过3d傅立叶变换后,就会超过所设置的临界范围值,因此,通过相位差值可以准确确定待检测产品的表面是否存在划痕,进而达到了提高对产品划痕检测的准确度的效果。
67.需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
68.本技术实施例还提供了一种产品表面划痕的检测装置,需要说明的是,本技术实施例的产品表面划痕的检测装置可以用于执行本技术实施例所提供的用于产品表面划痕的检测方法。以下对本技术实施例提供的产品表面划痕的检测装置进行介绍。
69.图4是根据本技术实施例的产品表面划痕的检测装置的示意图。如图4所示,该装置包括:第一发射单元401,变换单元402和第一计算单元403。
70.第一发射单元401,用于通过毫米级雷达向待检测产品的表面发射电磁波,并接收待检测产品的表面反射回来的初始信号集;
71.变换单元402,用于对初始信号集进行三维傅里叶变换,得到初始信号集对应的多个相位值,并从多个相位值中确定最大相位值,得到目标相位值;
72.第一计算单元403,用于计算目标相位值与标准产品对应的标准相位值的相位差值,并依据相位差值确定待检测产品的表面是否存在划痕,其中,标准产品为表面无划痕的产品。
73.本技术实施例提供的产品表面划痕的检测装置,通过第一发射单元401通过毫米级雷达向待检测产品的表面发射电磁波,并接收待检测产品的表面反射回来的初始信号集;变换单元402对初始信号集进行三维傅里叶变换,得到初始信号集对应的多个相位值,并从多个相位值中确定最大相位值,得到目标相位值;第一计算单元403计算目标相位值与标准产品对应的标准相位值的相位差值,并依据相位差值确定待检测产品的表面是否存在划痕,其中,标准产品为表面无划痕的产品,解决了相关技术中对产品划痕检测时,需要相机辅助拍摄划痕图像,容易造成产品图像遗漏,导致对产品划痕检测的准确度比较低的问题。在本方案中,根据毫米波雷达高精度近距离检测,不受生产环境过程中光污染等能见度高低的环境影响,然后对初始信号集进行三维傅里叶变换,无划痕时在同频域下的相位差在3d傅立叶变换后是比较小的,并且会在恒定的范围之内波动。但是当出现划痕时,相位差通过3d傅立叶变换后,就会超过所设置的临界范围值,因此,通过相位差值可以准确确定待检测产品的表面是否存在划痕,进而达到了提高对产品划痕检测的准确度的效果。
74.可选地,在本技术实施例提供的产品表面划痕的检测装置中,该装置还包括:聚类单元,用于对初始信号集进行聚类分析,得到目标聚类中心点和目标聚类中心点对应的目标信号集,其中,目标信号集为划痕反射的信号集的概率值满足预设条件;变换单元还用于对目标信号集进行三维傅里叶变换,得到目标信号集对应的多个相位值,并从多个相位值中确定最大相位值,得到目标相位值。
75.可选地,在本技术实施例提供的产品表面划痕的检测装置中,聚类单元包括:分析模块,用于依据减法模糊c均值聚类算法对初始信号进行聚类分析,得到多个初始聚类中心点和初始聚类中心点对应的初始信号集;第一确定模块,用于依据初始聚类中心点对应的初始信号集中的信号数量,从多个初始聚类中心点中确定目标聚类中心点和目标聚类中心点对应的目标信号集。
76.可选地,在本技术实施例提供的产品表面划痕的检测装置中,第一确定模块包括:计算子模块,用于计算每个初始聚类中心点对应的初始信号集中的信号数量,得到多个目标数量;第一确定子模块,用于依据多个目标数量确定每个初始信号集对应的密度值,并将密度值作为每个初始聚类中心点对应的概率值;第二确定子模块,用于确定最大概率值对应的初始聚类中心点和最大概率值对应的初始聚类中心点对应的初始信号集为目标聚类中心点和目标聚类中心点对应的目标信号集。
77.可选地,在本技术实施例提供的产品表面划痕的检测装置中,该装置还包括:处理单元,用于在对初始信号集进行聚类分析,得到目标聚类中心点和目标聚类中心点对应的目标信号集之前,通过动态滤波器对初始信号集中的信号进行过滤处理,以去除初始信号集中的噪声信号。
78.可选地,在本技术实施例提供的产品表面划痕的检测装置中,第一计算单元包括:第一判断模块,用于判断相位差值是否大于预设相位差值;第二确定模块,用于若相位差值大于预设相位差值,则确定待检测产品的表面存在划痕;第三确定模块,用于若相位差值小于等于预设相位差值,则确定待检测产品的表面不存在划痕。
79.可选地,在本技术实施例提供的产品表面划痕的检测装置中,该装置还包括:输入单元,用于在确定待检测产品的表面存在划痕之后,将目标聚类中心点对应的目标信号集输入到深度学习算法中;第二计算单元,用于通过深度学习算法进行划痕尺寸信息计算,得到目标信号集对应的目标划痕尺寸信息,以通过目标划痕尺寸信息判断是否需要执行划痕修复,其中,目标划痕尺寸信息至少包括:划痕深度和划痕面积。
80.可选地,在本技术实施例提供的产品表面划痕的检测装置中,第二计算单元包括:第二判断模块,用于判断划痕深度是否大于预设深度值,以及判断划痕面积是否大于预设面积值;第四确定模块,用于若划痕深度大于预设深度值,或者,划痕面积大于预设面积值,则确定需要执行划痕修复;第五确定模块,用于若划痕深度小于等于预设深度值,且,划痕面积小于等于预设面积值,则确定不需要执行划痕修复。
81.可选地,在本技术实施例提供的产品表面划痕的检测装置中,该装置还包括:第二发射单元,用于在计算目标相位值与标准产品对应的标准相位值的相位差值之前,通过毫米级雷达向标准产品的表面发射电磁波,并接收标准产品的表面反射回来的初始信号集;第三计算单元,用于依据标准产品反射回来的初始信号集进行计算,得到标准产品对应的标准相位值。
82.产品表面划痕的检测装置包括处理器和存储器,上述的第一发射单元401,变换单元402和第一计算单元403等均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
83.处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上,通过调整内核参数来实现产品表面划痕检测。
84.存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(rom)或闪存(flash ram),存储器包括至少一个存储芯片。
85.本发明实施例提供了一种处理器,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行产品表面划痕的检测方法。
86.如图5所示,本发明实施例提供了一种电子设备,设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,处理器执行程序时实现以下步骤:通过毫米级雷达向待检测产品的表面发射电磁波,并接收待检测产品的表面反射回来的初始信号集;对初始信号集进行三维傅里叶变换,得到初始信号集对应的多个相位值,并从多个相位值中确定最大相位值,得到目标相位值;计算目标相位值与标准产品对应的标准相位值的相位差值,并依据相位差值确定待检测产品的表面是否存在划痕,其中,标准产品为表面无划痕的产品。
87.可选地,对初始信号集进行三维傅里叶变换之前,该方法还包括:对初始信号集进行聚类分析,得到目标聚类中心点和目标聚类中心点对应的目标信号集,其中,目标信号集为划痕反射的信号集的概率值满足预设条件;对初始信号集进行三维傅里叶变换,得到初始信号集对应的多个相位值,并从多个相位值中确定最大相位值,得到目标相位值包括:对目标信号集进行三维傅里叶变换,得到目标信号集对应的多个相位值,并从多个相位值中确定最大相位值,得到目标相位值。
88.可选地,对初始信号集进行聚类分析,得到目标聚类中心点和目标聚类中心点对
应的目标信号集包括:依据减法模糊c均值聚类算法对初始信号进行聚类分析,得到多个初始聚类中心点和初始聚类中心点对应的初始信号集;依据初始聚类中心点对应的初始信号集中的信号数量,从多个初始聚类中心点中确定目标聚类中心点和目标聚类中心点对应的目标信号集。
89.可选地,依据初始聚类中心点对应的初始信号集中的信号数量,从多个初始聚类中心点中确定目标聚类中心点和目标聚类中心点对应的目标信号集包括:计算每个初始聚类中心点对应的初始信号集中的信号数量,得到多个目标数量;依据多个目标数量确定每个初始信号集对应的密度值,并将密度值作为每个初始聚类中心点对应的概率值;确定最大概率值对应的初始聚类中心点和最大概率值对应的初始聚类中心点对应的初始信号集为目标聚类中心点和目标聚类中心点对应的目标信号集。
90.可选地,在对初始信号集进行聚类分析,得到目标聚类中心点和目标聚类中心点对应的目标信号集之前,该方法还包括:通过动态滤波器对初始信号集中的信号进行过滤处理,以去除初始信号集中的噪声信号。
91.可选地,依据相位差值确定待检测产品的表面是否存在划痕包括:判断相位差值是否大于预设相位差值;若相位差值大于预设相位差值,则确定待检测产品的表面存在划痕;若相位差值小于等于预设相位差值,则确定待检测产品的表面不存在划痕。
92.可选地,在确定待检测产品的表面存在划痕之后,该方法还包括:将目标聚类中心点对应的目标信号集输入到深度学习算法中;通过深度学习算法进行划痕尺寸信息计算,得到目标信号集对应的目标划痕尺寸信息,以通过目标划痕尺寸信息判断是否需要执行划痕修复,其中,目标划痕尺寸信息至少包括:划痕深度和划痕面积。
93.可选地,通过目标划痕尺寸信息判断是否需要执行划痕修复包括:判断划痕深度是否大于预设深度值,以及判断划痕面积是否大于预设面积值;若划痕深度大于预设深度值,或者,划痕面积大于预设面积值,则确定需要执行划痕修复;若划痕深度小于等于预设深度值,且,划痕面积小于等于预设面积值,则确定不需要执行划痕修复。
94.可选地,在计算目标相位值与标准产品对应的标准相位值的相位差值之前,该方法还包括:通过毫米级雷达向标准产品的表面发射电磁波,并接收标准产品的表面反射回来的初始信号集;依据标准产品反射回来的初始信号集进行计算,得到标准产品对应的标准相位值。
95.本文中的设备可以是服务器、pc、pad、手机等。
96.本技术还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有如下方法步骤的程序:通过毫米级雷达向待检测产品的表面发射电磁波,并接收待检测产品的表面反射回来的初始信号集;对初始信号集进行三维傅里叶变换,得到初始信号集对应的多个相位值,并从多个相位值中确定最大相位值,得到目标相位值;计算目标相位值与标准产品对应的标准相位值的相位差值,并依据相位差值确定待检测产品的表面是否存在划痕,其中,标准产品为表面无划痕的产品。
97.可选地,对初始信号集进行三维傅里叶变换之前,该方法还包括:对初始信号集进行聚类分析,得到目标聚类中心点和目标聚类中心点对应的目标信号集,其中,目标信号集为划痕反射的信号集的概率值满足预设条件;对初始信号集进行三维傅里叶变换,得到初始信号集对应的多个相位值,并从多个相位值中确定最大相位值,得到目标相位值包括:对
目标信号集进行三维傅里叶变换,得到目标信号集对应的多个相位值,并从多个相位值中确定最大相位值,得到目标相位值。
98.可选地,对初始信号集进行聚类分析,得到目标聚类中心点和目标聚类中心点对应的目标信号集包括:依据减法模糊c均值聚类算法对初始信号进行聚类分析,得到多个初始聚类中心点和初始聚类中心点对应的初始信号集;依据初始聚类中心点对应的初始信号集中的信号数量,从多个初始聚类中心点中确定目标聚类中心点和目标聚类中心点对应的目标信号集。
99.可选地,依据初始聚类中心点对应的初始信号集中的信号数量,从多个初始聚类中心点中确定目标聚类中心点和目标聚类中心点对应的目标信号集包括:计算每个初始聚类中心点对应的初始信号集中的信号数量,得到多个目标数量;依据多个目标数量确定每个初始信号集对应的密度值,并将密度值作为每个初始聚类中心点对应的概率值;确定最大概率值对应的初始聚类中心点和最大概率值对应的初始聚类中心点对应的初始信号集为目标聚类中心点和目标聚类中心点对应的目标信号集。
100.可选地,在对初始信号集进行聚类分析,得到目标聚类中心点和目标聚类中心点对应的目标信号集之前,该方法还包括:通过动态滤波器对初始信号集中的信号进行过滤处理,以去除初始信号集中的噪声信号。
101.可选地,依据相位差值确定待检测产品的表面是否存在划痕包括:判断相位差值是否大于预设相位差值;若相位差值大于预设相位差值,则确定待检测产品的表面存在划痕;若相位差值小于等于预设相位差值,则确定待检测产品的表面不存在划痕。
102.可选地,在确定待检测产品的表面存在划痕之后,该方法还包括:将目标聚类中心点对应的目标信号集输入到深度学习算法中;通过深度学习算法进行划痕尺寸信息计算,得到目标信号集对应的目标划痕尺寸信息,以通过目标划痕尺寸信息判断是否需要执行划痕修复,其中,目标划痕尺寸信息至少包括:划痕深度和划痕面积。
103.可选地,通过目标划痕尺寸信息判断是否需要执行划痕修复包括:判断划痕深度是否大于预设深度值,以及判断划痕面积是否大于预设面积值;若划痕深度大于预设深度值,或者,划痕面积大于预设面积值,则确定需要执行划痕修复;若划痕深度小于等于预设深度值,且,划痕面积小于等于预设面积值,则确定不需要执行划痕修复。
104.可选地,在计算目标相位值与标准产品对应的标准相位值的相位差值之前,该方法还包括:通过毫米级雷达向标准产品的表面发射电磁波,并接收标准产品的表面反射回来的初始信号集;依据标准产品反射回来的初始信号集进行计算,得到标准产品对应的标准相位值。
105.本领域内的技术人员应明白,本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
106.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序
指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
107.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
108.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
109.在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
110.存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。存储器是计算机可读介质的示例。
111.计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
112.还需要说明的是,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、商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、商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,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
113.本领域技术人员应明白,本技术的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此,本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
114.以上仅为本技术的实施例而已,并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的权利要求范围之内。
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