一种基于机器视觉的陶粒制备多级筛分质量评判系统的制作方法

本发明属于陶粒制备，涉及到一种基于机器视觉的陶粒制备多级筛分质量评判系统。

背景技术：

1、陶粒根据直径可以分为不同规格的陶粒，而不同规格的陶粒应用的场景也有所不同，因此需要对生产出的陶粒按照直径进行筛分，而多级筛分可以提高陶粒的筛分效率，但是在多级筛分过程中需要保障陶粒的完整性和尺寸筛分的正确性，所以需要对陶粒多级筛分的质量进行分析。

2、目标对多级筛分出的陶粒质量分析的方式主要是对筛检后的陶粒进行抽检，进而对筛分的陶粒质量进行分析，很显然这种分析方式存在以下几个问题：1、当前抽检主要是对筛分后陶粒的直径进行检测，而对筛选过程中陶粒表面的破损情况和损坏情况分析还较为浅显和片面，因此当前技术还存在一定的局限性和单一性，无法有效的保障经过多级筛分后陶粒的质量，从而无法有效降低陶粒在筛分过程中的损坏情况，大大的降低了陶粒多级筛分的效果，另一方面没有对陶粒多级筛分的效率进行分析，从而无法有效的提高陶粒的筛分效率，进而影响陶粒生产工艺的生产效率。

3、2、多层筛分机在筛分过程中的状态是影响陶粒筛分质量的重要因素之一，当前技术并没有对多层筛分机的筛分过程进行实时监测，从而无法准确的了解多层筛分机在筛分过程中陶粒的堵塞状态和破损情况，进而无法有效的保障陶粒筛分的顺利性和陶粒的完整性，也无法降低陶粒在筛分过程中的损耗量，并且也无法提高陶粒的筛分质量，同时也无法降低多层筛分机出现故障的频率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供的一种基于机器视觉的陶粒制备多级筛分质量评判系统，解决了背景技术中存在的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于机器视觉的陶粒制备多级筛分质量评判系统，包括：筛网图像信息采集模块，用于将目标多层筛分机的筛分过程按照预设时间间隔划分为各采集时间点，进而通过摄像头对目标多层筛分机中各层筛网在各采集时间点的图像进行采集。

3、筛分过程分析与确认模块，用于通过目标多层筛分机中各层筛网在各采集时间点的图像，对目标多层筛分机中各层筛网的堵塞情况和残留陶粒面积进行分析，进而对目标多层筛分机中各层筛网的状态进行确认。

4、预警终端，用于当目标多层筛分机中某层筛网的状态处于障碍状态时，进行预警提示。

5、筛分信息采集模块，用于对目标多层筛分机各层筛网对应的筛分信息和目标多层筛分机的筛分基本信息进行采集，其中筛分信息包括筛分时长、筛分陶粒重量、筛分陶粒体积、各筛分陶粒对应的直径、各筛分陶粒表面破损数量和各筛分陶粒中各破损区域对应的尺寸，目标多层筛分机的筛分基本信息包括总待筛分陶粒体积和重量。

6、筛分效果分析模块，用于根据目标多层筛分机各层筛网对应的筛分信息，对目标多层筛分机各层筛网的筛分效率和筛分重量进行分析，进而统计目标多层筛分机对应的筛分效果符合指数。

7、陶粒质量分析模块，用于根据目标多层筛分机各层筛网出料口对应的筛分信息，对目标多层筛分机各层筛网对应的陶粒筛分质量进行分析，得到目标多层筛分机对应的陶粒筛分质量符合指数。

8、筛分综合质量分析与确认模块，用于对目标多层筛分机对应的综合筛分质量合格情况进行分析与确认。

9、预警终端，用于当目标多层筛分机中筛网的状态处于障碍状态时，进行预警提示。

10、显示终端，用于显示目标多层筛分机对应的综合筛分质量合格情况。

11、数据库，用于存储目标多层筛分机中各层筛网对应的网格直径、网格数量以及极限承受陶粒体积以及极限承受陶粒体积对应的标准筛分时长。

12、具体地，所述对目标多层筛分机中各层筛网的堵塞情况和残留陶粒面积进行分析，具体分析过程如下：基于目标多层筛分机中各层筛网在各采集时间点的图像中，获取各层筛网在筛分过程中处于堵塞状态的网格数量，并记为各堵塞网格，进而统计各层筛网对应的堵塞网格数量，并记为ni，其中i表示各层筛网对应的编号，i＝1,2......n。

13、同时从目标多层筛分机中各层筛网在各采集时间点的图像中获取各层筛网在各采集时间点对应的残留陶粒面积以及各层筛网对应的面积，并分别记为si′。

14、根据计算公式得到目标多层筛分机中各层筛网对应的状态符合指数αi，其中，ni′表示第i层筛网对应的网格数量，η1、η2分别为堵塞网格、残留陶粒面积对应的权重因子，λ为设定的残留陶粒面积对应的修正因子，t表示各采集时间点对应的编号，t＝1,2......p。

15、具体地，所述获取各层筛网在筛分过程中处于堵塞状态的网格数量，具体获取过程如下：从目标多层筛分机中各层筛网在各采集时间点的图像中获取各层筛网中各网格在各采集时间点的陶粒填充面积，进而基于计算公式得到各层筛网中各网格对应的筛分顺畅符合指数其中表示为第i层筛网第u个网格在第t个采集时间点对应的陶粒填充面积，s″i表示第i层筛网对应的网格面积，ε1为设定的筛分顺畅符合指数对应的修正因子，u表示各网格对应的编号，u＝1,2......z。

16、将各层筛网中各网格对应的筛分顺畅符合指数与设定的参考筛分顺畅符合指数进行对比，若某层筛网中某网格对应的筛分顺畅符合指数大于或者等于设定的参考筛分顺畅符合指数，则判定该层筛网中该网格的筛分过程处于顺畅状态，反之则判定该层筛网中该网格的筛分过程处于堵塞状态，以此方式统计得到各层筛网在筛分过程中处于堵塞状态的网格数量。

17、具体地，所述对目标多层筛分机中各层筛网的状态进行确认，具体确认过程如下：将目标多层筛分机中各层筛网对应的状态符合指数与设定的标准筛网状态符合指数进行对比，若目标多层筛分机中某层筛网对应的状态符合指数大于或者等于标准筛网状态符合指数，则判定目标多层筛分机中该层筛网的状态处于正常筛分状态，反之则判定目标多层筛分机中该层筛网的状态处于障碍状态，以此方式对目标多层筛分机中各层筛网的状态进行确认。

18、具体地，所述对目标多层筛分机各层筛网对应的筛分信息和目标多层筛分机的筛分基本信息进行采集，具体采集过程如下：通过计时器对目标多层筛分机各层筛网对应的筛分时长进行采集，得到目标多层筛分机各层筛网对应的筛分时长。

19、通过摄像头对目标多层筛分机各层筛网出料口在各采集时间点对应的图像进行采集，进而从图像中获取各层筛网在各采集时间点对应的各筛分陶粒对应的直径、各筛分陶粒表面破损数量和各破损区域对应的尺寸。

20、通过测重仪对目标多层筛分机各层筛网出料口对应的筛分陶粒重量进行采集，并通过测重仪对目标多层筛分机总待筛分陶粒重量进行采集。

21、通过红外激光扫描仪对目标多层筛分机总待筛分陶粒体积和各层筛网出料口对应的筛分陶粒体积进行采集，得到目标多层筛分机总待筛分陶粒体积和各层筛网出料口对应的筛分陶粒体积。

22、具体地，所述对目标多层筛分机各层筛网的筛分效率进行分析，具体分析过程如下：根据计算公式得到目标多层筛分机各层筛网对应的陶粒筛分效率符合指数其中v总表示目标多层筛分机总待筛分陶粒体积，vi-1表示目标多层筛分机第i-1层筛网对应的筛分陶粒体积，，vimax表示目标多层筛分机第i层筛网对应的极限承受陶粒体积，ti′表示目标多层筛分机第i层筛网极限承受陶粒体积对应的标准筛分时长，ti表示目标多层筛分机第i层筛网对应的筛分时长，δt为设定的参考时长差，为设定的陶粒筛分效率符合指数对应的修正因子。

23、具体地，所述对目标多层筛分机各层筛网的筛分重量进行分析，具体分析过程如下：基于目标多层筛分机各层筛网出料口对应的筛分陶粒重量，统计得到目标多层筛分机对应的综合筛分陶粒重量，并标记为m。

24、将目标多层筛分机对应的综合筛分陶粒重量和总待筛分陶粒重量代入计算公式中，得到目标多层筛分机对应的筛分陶粒重量符合指数χ，其中，m′表示目标多层筛分机对应的总待筛分陶粒重量，δm为设定的许可筛分陶粒损失重量，θ为设定的筛分陶粒重量符合指数对应的修正因子。

25、具体地，所述统计目标多层筛分机对应的筛分效果符合指数，具体统计过程如下：将目标多层筛分机各层筛网对应的陶粒筛分效率符合指数和目标多层筛分机对应的筛分陶粒重量符合指数χ代入统计公式中，得到目标多层筛分机对应的筛分效果符合指数其中κ1、κ2分别为设定的陶粒筛分效率符合指数、筛分陶粒重量符合指数对应的权重因子。

26、具体地，所述对目标多层筛分机各层筛网对应的陶粒筛分质量进行分析，具体分析过程如下：将目标多层筛分机各层筛网出料口在各采集时间点中各筛分陶粒对应的直径、各筛分陶粒表面破损数量和各筛分陶粒中各破损区域对应的尺寸代入分析公式得到目标多层筛分机对应的陶粒筛分质量符合指数φ，其中表示第i层筛网出料口在第t个采集时间点中第j个筛分陶粒对应的直径、表面破损数量，表示第i层筛网出料口在第t个采集时间点中第j个筛分陶粒中第f个破损区域对应的尺寸，q′、c′分别为设定的参考表面破损数量、参考破损区域尺寸，σ1、σ2、σ3分别为设定的直径、表面破损数量、破损区域尺寸对应的权重因子，τ为设定的陶粒筛分质量符合指数对应的修正因子，f表示各破损区域对应的编号，f＝1,2......g。

27、具体地，所述对目标多层筛分机对应的综合筛分质量合格情况进行分析与确认，具体分析与确认过程如下：将目标多层筛分机对应的筛分效果符合指数和目标多层筛分机对应的陶粒筛分质量符合指数φ代入计算公式中，得到目标多层筛分机对应的综合筛分质量合格符合指数ψ，其中a1、a2分别为设定的筛分效果符合指数、陶粒筛分质量符合指数对应的权重因子，e为自然常数。

28、将目标多层筛分机对应的综合筛分质量合格符合指数与设定的标准综合筛分质量合格符合指数进行对比，若目标多层筛分机对应的综合筛分质量合格符合指数大于或者等于设定的标准综合筛分质量合格符合指数，则判定目标多层筛分机对应的综合筛分质量为合格，反之则判定目标多层筛分机对应的综合筛分质量为不合格。

29、相较于现有技术，本发明的有益效果如下：1、本发明提供的一种基于机器视觉的陶粒制备多级筛分质量评判系统，通过对目标多级筛分机的筛分过程进行分析，进而对陶粒的筛分效果和筛分质量进行分析，从而对陶粒的综合筛分质量合格情况进行分析，解决了当前技术存在一定的局限性和单一性的问题，实现了陶粒筛分质量的全面性和多维度的分析，有效的保障了陶粒筛分质量的合格性和筛分的准确性，大大的降低了陶粒在筛分过程中的损耗情况，同时也有效的提高了陶粒的筛分效果和效率，在一定程度上也提高了陶粒的整体生产工艺的生产效率。

30、2、本发明在筛网图像信息采集模块中通过对目标多层筛分机中各层筛网在各采集时间点的图像进行采集，为后续目标多层筛分机中各层筛网的堵塞情况和残留陶粒面积分析奠定了基础，同时也有效的保障了目标多层筛分机中筛网状态分析结果的可靠性，并且也有效的保障了陶粒在筛分过程中的顺利性和陶粒的完整性，在一定程度上也保障了陶粒的筛分质量，还大大的降低了多层筛分机在工作过程中出现故障的频率。

31、3、本发明在筛分信息采集模块中通过对目标多层筛分机各层筛网对应的筛分信息和目标多层筛分机的筛分基本信息进行采集，为后续筛分效果和筛分质量分析设置了铺垫，同时也为目标多层筛分机对应的综合筛分质量合格情况分析提供了准确的数据，有效的保障了陶粒筛分质量分析结果的精准性和科学性，同时也有效的提高了陶粒筛分效果。