一种基于串口通信的机针外观质量检验方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及质量检测领域，尤其涉及一种基于串口通信的机针外观质量检验方法。
【背景技术】
[0002]机针是缝纫领域常用的缝纫工具，其质量决定了缝纫效果的好坏。机针的检测处理从强度和韧性方面着手，更多的是通过对机针的外观进行可视化检测，判断机针是否出现外观缺陷，以边缘生产厂家淘汰劣质产品，保持出厂机针的质量。
[0003]现有技术中，对机针的外观的检测存在以下缺陷:(1)使用非流水线的人工检测，检测效率不高；(2)机针图像分割的阈值缺乏有效的选择手段；(3)缺乏有针对性的图像预处理设备。基于上述缺陷，导致现有的机针外观检测速度慢且可靠性不高。
[0004]为此，本发明提出了一种基于串口通信的机针外观质量检验方法，能够搭建流水线的机针外观检测机制，使用适合机针的各种图像处理设备实现机针缺陷的自动检测，并能够进行缺陷机针的自动剔除，从而保持出厂机针质量的稳定性。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种基于串口通信的机针外观质量检验方法，采用传送带和自动剔除机构实现机针的自动传输和自动剔除，采用专门针对机针外观的自适应递归滤波子设备、边缘增强子设备、灰度化处理子设备、阈值选择子设备、目标分割子设备和特征提取子设备对机针进行图像预处理和缺陷检测，其中采用了自适应机针阈值的选择机制提高机针与背景分离的精度。
[0006]根据本发明的一方面，提供了一种基于串口通信的机针外观质量检验方法，该方法包括:1)提供一种基于串口通信的机针外观质量检验系统，所述检验系统包括AT89C51单片机、机针外观信息提取设备和串口通信设备，所述机针外观信息提取设备用于对每一个机针进行外观信息提取，所述AT89C51单片机与所述机针外观信息提取设备连接，用于基于提取的外观信息确定对应的机针是否为瑕疵机针，所述串口通信设备与所述AT89C51单片机连接，用于将所述AT89C51单片机的确定结果以串口方式发送到远端的机针信息服务器；2)使用所述检验系统来进行检验。
[0007]更具体地，在所述基于串口通信的机针外观质量检验系统中，还包括:传送带，用于逐个传送每一个机针，所述传送带包括传送带主体、弹性垫和多个针槽，所述多个针槽均匀放置在所述传送带主体上，每一个针槽用于放置一个待检验的机针，所述弹性垫用于压紧处于针槽中的机针的针柄部分；两个机械支架，用于支撑所述传送带主体；CM0S彩色相机，设置在所述传送带的前端的正上方，用于对传送带上的每一个机针进行图像采集，以获得对应的机针图像；光电传感器，设置在所述传送带的前端的正上方、所述CMOS彩色相机的前方，与所述CMOS彩色相机连接，用于检测传送带上的每一个机针的到来以产生触发信号触发所述CMOS彩色相机采集机针图像；电磁阀，设置在所述传送带的后端的正上方、所述CMOS彩色相机的后方，用于接收所述AT89C51单片机发送的剔除信号以对瑕疵机针进行剔除处理；同步控制机构，与所述CMOS彩色相机和所述电磁阀分别连接，用于对所述CMOS彩色相机的触发信号和电磁阀的剔除信号进行同步；存储设备，用于预先存储机针灰度阈值范围，所述机针灰度阈值范围中的所有瑕疵灰度阈值都取值在0-255之间，所述存储设备还用于预先存储预设像素数量阈值；供电设备，包括太阳能供电器件、市电接口、切换开关和电压转换器，所述切换开关与所述太阳能供电器件和所述市电接口分别连接，根据市电接口处的市电电压大小决定是否切换到所述太阳能供电器件以由所述太阳能供电器件供电，所述电压转换器与所述切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压；所述机针外观信息提取设备与所述CMOS彩色相机和所述存储设备分别连接，用于接收所述机针图像；所述机针外观信息提取设备包括自适应递归滤波子设备、边缘增强子设备、灰度化处理子设备、阈值选择子设备、目标分割子设备和特征提取子设备；所述自适应递归滤波子设备与所述黑白相机连接，用于对所述机针图像执行自适应递归滤波处理，以获得滤波图像；所述边缘增强子设备与所述自适应递归滤波子设备连接，用于对滤波图像执行边缘增强处理，以获得增强图像；所述灰度化处理子设备与所述边缘增强子设备连接，用于对所述增强图像执行灰度化处理，以获得灰度化图像；所述阈值选择子设备与所述存储设备和所述灰度化处理子设备分别连接，用于依次从所述机针灰度阈值范围中选择一个值作为预选灰度阈值，采用预选灰度阈值将灰度化图像划分为预选背景区域和预选目标区域，计算预选背景区域占据灰度化图像的面积比例作为第一面积比，计算预选背景区域的像素平均灰度值作为第一平均灰度值，计算预选目标区域占据灰度化图像的面积比例作为第二面积比，计算预选目标区域的像素平均灰度值作为第二平均灰度值，将第一平均灰度值减去第二平均灰度值，获得的差的平方乘以第一面积比和第二面积比，获得的乘积作为阈值乘积，选择阈值乘积最大的预选灰度阈值作为目标灰度阈值；所述目标分割子设备与所述阈值选择子设备连接，用于采用目标灰度阈值将灰度化图像划分为背景图像和目标图像；所述特征提取子设备与所述目标分割子设备连接，基于所述目标图像提取其中的瑕疵子图像；所述AT89C51单片机与所述存储设备和所述机针外观信息提取设备分别连接，以接收所述瑕疵子图像和所述预设像素数量阈值，计算所述瑕疵子图像中像素值非零的像素的数量，当非零的像素的数量大于等于所述预设像素数量阈值时，发出存在瑕疵信号并向所述电磁阀发送剔除信号，否则，发出不存在瑕疵信号；其中，所述自适应递归滤波子设备、所述边缘增强子设备、所述灰度化处理子设备、所述阈值选择子设备、所述目标分割子设备和所述特征提取子设备分别采用不同的FPGA芯片来实现；所述串口通信设备与所述AT89C51单片机连接，用于将所述存在瑕疵信号或所述不存在瑕疵信号以串口方式发送到远端的机针信息服务器。
[0008]更具体地，在所述基于串口通信的机针外观质量检验系统中，所述检验系统还包括:当地显示设备，与所述AT89C51单片机连接，用于接收并显示所述瑕疵子图像，还用于接收并显示所述存在瑕疵信号或所述不存在瑕疵信号。
[0009]更具体地，在所述基于串口通信的机针外观质量检验系统中:所述当地显示设备为液晶显示屏。
[0010]更具体地，在所述基于串口通信的机针外观质量检验系统中，所述检验系统还包括:机针推送入口，用于将各个机针依次推送到所述传送带主体上的对应针槽内。
[0011]更具体地，在所述基于串口通信的机针外观质量检验系统中:机针推送入口设置在所述传送带的正前方。
【附图说明】
[0012]以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中:
[0013]图1为根据本发明实施方案示出的基于串口通信的机针外观质量检验系统的结构方框图。
[0014]附图标记:1机针外观信息提取设备；2串口通信设备；3 AT89C51单片机
【具体实施方式】
[0015]下面将参照附图对本发明的基于串口通信的机针外观质量检验系统的实施方案进行详细说明。
[0016]现有技术中的机针外观检测主要偏于人工检测，即时存在一些基于图像处理的机针外观检测方案，也因为机针分割阈值难以选定、缺少有效的图像预处理手段而导致机针夕t'观检测的可靠性不高，从而，间接影响缝纫的质量。
[0017]为了克服上述不足，本发明搭建