一种基于数字成像技术的工厂监测方法及系统与流程

1.本发明涉及数字工厂领域，具体而言，涉及一种基于数字成像技术的工厂监测方法及系统。


背景技术：

2.传统的自动化生产工厂，通常是利用在岗位上固定传感器的方式，形成特定位置检测的布局，但是，在大型生产线上往往需要大量传感器来做单一固定的工作，无法实现高效利用，且维护和使用成本高。随着工厂数字化的发展，上述传统的自动化生产工厂的缺陷影响较大。这时，我们需要寻找一种更加有效和造价低廉，且维护和使用成本低的解决方案。


技术实现要素：

3.本发明的目的之一在于提供一种基于数字成像技术的工厂监测方法，其能够替代大量传感器在传统工厂上的应用，更加有效和造价低廉，维护和使用成本低，且满足于现代数字化工厂的要求，适用于生产线上的使用。
4.本发明的目的之一在于提供一种基于数字成像技术的工厂监测系统，其能够替代大量传感器在传统工厂上的应用，更加有效和造价低廉，维护和使用成本低，且满足于现代数字化工厂的要求，适用于生产线上的使用。
5.本发明的目的之一在于提供一种计算机存储介质，其能够替代大量传感器在传统工厂上的应用，更加有效和造价低廉，维护和使用成本低，且满足于现代数字化工厂的要求，适用于生产线上的使用。
6.本发明的实施例是这样实现的：
7.第一方面，本技术实施例提供一种基于数字成像技术的工厂监测方法，其包括如下步骤：采集产品生产线的工厂图像，识别上述工厂图像中多个加工设备和待加工产品获取多项加工信息；判断各项上述加工信息是否达到预设指标，当一项或多项上述加工信息达到上述预设指标时，控制机器人将上述待加工产品移动到下一加工流程的预设位置；识别上述工厂图像中机器人的运动轨迹，判断上述运动轨迹是否与上述预设位置相符，当相符时上述机器人工作正常，否则异常。
8.在本发明的一些实施例中，上述一种基于数字成像技术的工厂监测方法，包括如下步骤：采集多个上述产品生产线的上述工厂图像；统计各上述产品生产线的多项上述加工信息、上述待加工产品以及上述运动轨迹，并根据上述运动轨迹判断各上述产品生产线的上述机器人是否工作异常。
9.在本发明的一些实施例中，上述一种基于数字成像技术的工厂监测方法，包括如下步骤：采用视觉技术和ai图像识别技术识别上述工厂图像。
10.在本发明的一些实施例中，上述一种基于数字成像技术的工厂监测方法，包括如下步骤：多个上述加工设备包括产品运输设备，上述机器人设于上述产品运输设备的一侧。
11.在本发明的一些实施例中，上述一种基于数字成像技术的工厂监测方法，包括如下步骤：多个上述加工设备包括无人车，上述无人车用于输送上述待加工产品。
12.在本发明的一些实施例中，上述一种基于数字成像技术的工厂监测方法，包括如下步骤：上述运动轨迹包括上述机器人的坐标位置和机械臂动作。
13.在本发明的一些实施例中，上述一种基于数字成像技术的工厂监测方法，包括如下步骤：上述加工信息包括运动轨迹、电源、形状、温度、湿度和颜色。
14.在本发明的一些实施例中，上述一种基于数字成像技术的工厂监测方法，包括如下步骤：通过摄像机和红外热成像仪采集上述产品生产线的上述工厂图像。
15.第二方面，本技术实施例提供一种基于数字成像技术的工厂监测系统，其包括：图像采集模块：用于采集产品生产线的工厂图像，识别上述工厂图像中多个加工设备和待加工产品获取多项加工信息；机器人控制模块：用于判断各项上述加工信息是否达到预设指标，当一项或多项上述加工信息达到上述预设指标时，控制机器人将上述待加工产品移动到下一加工流程的预设位置；机器人监测模块：用于识别上述工厂图像中机器人的运动轨迹，判断上述运动轨迹是否与上述预设位置相符，当相符时上述机器人工作正常，否则异常。
16.第三方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面中任一项上述的方法。
17.相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
18.针对第一方面～第三方面：本技术实施例通过采集产品生产线的工厂图像，识别工厂图像获取多个加工设备和待加工产品的多项加工信息，从而替代传感器检测设备和产品，监督产品加工情况；通过判断各项加工信息是否达到预设指标，从而当一项或多项加工信息达到预设指标时，表明此流程加工完成，控制机器人将待加工产品移动到下一加工流程的预设位置，能够对产品生产线进行自动化控制，满足数字化工厂的需求，省去了人力；通过识别工厂图像中机器人的运动轨迹，判断运动轨迹是否与预设位置相符，从而分析机器人工作是否发生正常，进一步对产品生产线进行监控。本发明能够替代大量传感器在传统工厂上的应用，更加有效和造价低廉，且维护和使用成本低，满足了现代数字化工厂的要求，适用于生产线上的使用。
附图说明
19.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。
20.图1为本发明实施例1基于数字成像技术的工厂监测方法的流程示意图；
21.图2为本发明实施例1基于数字成像技术的工厂监测方法的应用示意图；
22.图3为本发明实施例2基于数字成像技术的工厂监测系统的原理示意图；
23.图4为本发明实施例3电子设备的原理示意图。
24.图标：1-机器人，2-摄像机，3-产品运输设备，4-待加工产品。
具体实施方式
25.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
26.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。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，都属于本技术保护的范围。
27.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
28.下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。
29.实施例1
30.请参阅图1～图2，图1～图2所示为本技术实施例提供的基于数字成像技术的工厂监测方法的示意图。基于数字成像技术的工厂监测方法，其包括如下步骤：采集产品生产线的工厂图像，识别上述工厂图像中多个加工设备和待加工产品4获取多项加工信息；判断各项上述加工信息是否达到预设指标，当一项或多项上述加工信息达到上述预设指标时，控制上述机器人1将上述待加工产品4移动到下一加工流程的预设位置；识别上述工厂图像中机器人1的运动轨迹，判断上述运动轨迹是否与上述预设位置相符，当相符时上述机器人1工作正常，否则异常。
31.上述工厂图像覆盖产品生产线上的待加工产品4以及用于加工产品的多个加工设备，并且在识别多个设备和待加工产品4后，能够通过识别信息获取多项加工信息，监控当前设备运作情况和产品加工流程，其中通过常规的图像识别技术可以实现识别，在此不做限定。上述待加工产品4可以为多个，并且在产品生产线上依次进行加工。可选的，可以利用加工设备或者加工设备上产品的移动轨迹得到加工信息，也可以利用加工设备上的提示灯得到加工信息。通过采集的各项加工信息判断是否达到了预设指标，从而在达到当前产品加工流程的指标时，控制机器人1将待加工产品4移动至下一加工流程的位置进行加工。其中，下一加工流程可以是相同设备或不同设备。控制机器人1移动产品，并通过工厂图像监控机器人1的运动轨迹，从而判断产品是否移动到预设位置，分析机器人1是否工作异常。可选的，识别同一个设备的多处加工位置，从而获取各设备的多项加工信息。
32.当工厂制造用于大型核电生产的阀门时，能够替代传统工厂的传感器技术，在采用毛坯件进行加工的过程均由机器人1来完成。在机床加工完成后，通知机器人1把所有加工的零部件及配件，放置到专门的生产线下一个加工步骤比如进行产品组装。可选的，当识别到产品为a型阀门时，机器人1把它放到需要安装的位置，然后可以通过机器人1的监测以及对该预设位置的产品进行识别，判断a型阀门是否安装到该预设位置。可选的，机器人1可
以配合少量传感器进行检测，从而实现黑灯工厂，即工厂内生产区域不再需要人员介入了，把工厂内所有灯关掉之后，利用图像识别技术获取加工信息，并识别设备和产品，从而配合调整后的现场分布式传感器采集更多加工信息，使机器人1根据指令进行工作。本技术是基于通用软件架构的程序的算法，能够应用于各种工业环境中。
33.在本发明的一些实施例中，上述一种基于数字成像技术的工厂监测方法，包括如下步骤：采集多个上述产品生产线的上述工厂图像；统计各上述产品生产线的多项上述加工信息、上述待加工产品4以及上述运动轨迹，并根据上述运动轨迹判断各上述产品生产线的上述机器人1是否工作异常。
34.同时监控多个产品生产线上的工厂图像，并且根据获取的多项加工信息、待加工产品4和运动轨迹统计多个产品生产线的上的各项指标、产品数量和加工进程，起到监督和计量各项数据的作用。根据运动轨迹判断各产品生产线的机器人1是否工作异常，其中，同一产品生产线可以设置一个或多个机器人1。
35.在本发明的一些实施例中，上述一种基于数字成像技术的工厂监测方法，包括如下步骤：采用视觉技术和ai图像识别技术识别上述工厂图像。其中视觉技术和ai图像识别技术为现有技术，在此不做具体描述。
36.在本发明的一些实施例中，上述一种基于数字成像技术的工厂监测方法，包括如下步骤：多个上述加工设备包括产品运输设备3，上述机器人1设于上述产品运输设备3的一侧。上述产品运输设备3可以为常规运输设备，比如物料输送机，便于在多个设备以及多个产品生产线之间进行传输。机器人1设置于产品运输设备3的一侧，从而将产品放入或取出产品运输设备3。
37.在本发明的一些实施例中，上述一种基于数字成像技术的工厂监测方法，包括如下步骤：多个上述加工设备包括无人车，上述无人车用于输送上述待加工产品4。上述无人车为常规设备，便于在多个设备之间进行传输，从而供机器人1放入或取出产品，并且还可以用于多个产品生产线之间的产品运输。在采用无人运输车辆时，传统工厂依靠的是机器本身自带的各种传感器来提供的信号，也就是每一台车辆都要携带足够多的传感器，一旦自身传感器损坏就会直接影响后台数据运算的精度，有可能会造成不必要的损坏。而通过本技术采用数字成像技术能够替代海量传感器完成对运输的监控任务，节省了机器本身的传感器，从而降低了故障概率，提高运行和使用效率。
38.在本发明的一些实施例中，上述一种基于数字成像技术的工厂监测方法，包括如下步骤：上述运动轨迹包括上述机器人1的坐标位置和机械臂动作。上述运动轨迹包括机器人1所在坐标位置的移动变化以及机器人1手臂的动作变化，从而根据机器人1的运动轨迹判断产品是否移动到预设位置，实现对机器人1的监控。可选的，机器人1可以根据实际需要设置成固定的或移动的。
39.在本发明的一些实施例中，上述一种基于数字成像技术的工厂监测方法，包括如下步骤：上述加工信息包括运动轨迹、电源、形状、温度、湿度和颜色。还可以通过图像识别技术监测出产品和设备的运动轨迹、温度等关键指标。通过图像识别技术还可以监测出产品和设备的运动轨迹和温度等关键指标，从而根据各项指标分析产品的加工流程。
40.在本发明的一些实施例中，上述一种基于数字成像技术的工厂监测方法，包括如下步骤：通过摄像机2和红外热成像仪采集上述产品生产线的上述工厂图像。本技术只需要
摄像机2和红外热成像仪采集的图像就可以完成传感器的信息采集工作，相比以往的传感器只能检测一个生产线或一个设备的工作来说，节约了成本和简化了工艺流程，更提高了使用效率，实施例2
41.请参阅图3，图3为本技术实施例提供的基于数字成像技术的工厂监测系统的示意图。基于数字成像技术的工厂监测系统，其包括：图像采集模块：用于采集产品生产线的工厂图像，识别上述工厂图像中多个加工设备和待加工产品4获取多项加工信息；机器人1控制模块：用于判断各项上述加工信息是否达到预设指标，当一项或多项上述加工信息达到上述预设指标时，控制上述机器人1将上述待加工产品4移动到下一加工流程的预设位置；机器人1监测模块：用于识别上述工厂图像中机器人1的运动轨迹，判断上述运动轨迹是否与上述预设位置相符，当相符时上述机器人1工作正常，否则异常。
42.本技术实施例与实施例1的原理相同，在此不必重复描述。可以理解，图3所示的结构仅为示意，基于数字成像技术的工厂监测系统还可包括比图3中所示更多或者更少的组件，或者具有与图3所示不同的配置。图3中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
43.实施例3
44.请参阅图4，图4为本技术实施例提供的电子设备的一种示意性结构框图。电子设备包括存储器101、处理器102和通信接口103，该存储器101、处理器102和通信接口103相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器101可用于存储软件程序及模块，如本技术实施例2所提供的基于数字成像技术的工厂监测系统对应的程序指令/模块，处理器102通过执行存储在存储器101内的软件程序及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。该通信接口103可用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。
45.其中，存储器101可以是但不限于，随机存取存储器(random access memory，ram)，只读存储器(read only memory，rom)，可编程只读存储器(programmable read-only memory，prom)，可擦除只读存储器(erasable programmable read-only memory，eprom)，电可擦除只读存储器(electric erasable programmable read-only memory，eeprom)等。
46.处理器102可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该处理器102可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，cpu)、网络处理器(network processor，np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processing，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
47.在本技术所提供的实施例中，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技术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，上述模块、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。
48.另外，在本技术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。
49.上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，本技术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)执行本技术各个实施例上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。
50.综上所述，本技术实施例提供的一种基于数字成像技术的工厂监测方法及系统：
51.本技术实施例通过采集产品生产线的工厂图像，识别工厂图像获取多个加工设备和待加工产品4的多项加工信息，从而替代传感器检测设备和产品，监督产品加工情况；通过判断各项加工信息是否达到预设指标，从而当一项或多项加工信息达到预设指标时，表明此流程加工完成，控制机器人1将待加工产品4移动到下一加工流程的预设位置，能够对产品生产线进行自动化控制，满足数字化工厂的需求，省去了人力；通过识别工厂图像中机器人1的运动轨迹，判断运动轨迹是否与预设位置相符，从而分析机器人1工作是否发生正常，进一步对产品生产线进行监控。本发明能够替代大量传感器在传统工厂上的应用，更加有效和造价低廉，且维护和使用成本低，满足了现代数字化工厂的要求，适用于生产线上的使用。
52.以上上述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。