基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分類裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及產品檢測領域，尤其涉及一種基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分類裝置。
【背景技術】
[0002]對于玻璃廠家生產的玻璃產品來說，如果外觀上存在瑕疵，不僅影響設計的美觀性，而且很有可能影響最終工程的質量，容易造成經濟損失和人身傷亡。因此，對于剛出廠的玻璃進行瑕疵類別檢測，對玻璃廠商改變生產工藝、提高產品質量非常重要。
[0003]然而，現有技術中的玻璃瑕疵檢測方案無法有效地區分出玻璃產品的幾種主要瑕疵:貼錫、夾雜物、氣泡、表面不平整和劃痕。在無法進行瑕疵類別有效區分的前提下，玻璃廠商也難以確定問題所在，無法為后續合格的玻璃生產提供改良方案。
[0004]為此，本發明提出了一種基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分類裝置，能夠有效地區分出玻璃產品的幾種主要瑕疵:貼錫、夾雜物、氣泡、表面不平整和劃痕，為玻璃廠商的后續生產提供重要的參考數據。
【發明內容】
[0005]為了解決現有技術存在的技術問題，本發明提供了一種基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分類裝置，采用EPLD控制電路、高速緩存雙口 RAM、FPGA芯片和所述DSP芯片搭建玻璃瑕疵分類裝置的主要結構，以檢測出的瑕疵圖像的灰度值為參考，有效區別出玻璃產品的幾種主要瑕疵:貼錫、夾雜物、氣泡、表面不平整和劃痕。
[0006]根據本發明的一方面，提供了一種基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分類裝置，所述分類裝置包括玻璃傳送結構、圖像檢測機構、FPGA芯片和DSP芯片，所述玻璃傳送結構用于逐塊滾動各塊待檢測玻璃到圖像檢測機構下，所述圖像檢測機構用于對待檢測玻璃塊進行數據采集以獲得玻璃采集圖像，所述FPGA芯片和所述圖像檢測機構連接，用于對所述玻璃采集圖像進行圖像預處理操作，以獲得預處理玻璃圖像，所述DSP芯片與所述FPGA芯片連接，用于對所述預處理玻璃圖像執行灰度均值分析以確定待檢測玻璃塊中的瑕疵類別。
[0007]更具體地，在所述基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分類裝置中，還包括:高速緩存雙口 RAM，用于連接所述FPGA芯片和所述DSP芯片；玻璃傳送入口，設置在玻璃傳送帶的前端上方，用于逐個將待檢測玻璃塊放置到玻璃傳送帶上；SDRAM存儲設備，用于預先存儲瑕疵灰度范圍，所述瑕疵灰度范圍由瑕疵灰度上限閾值和瑕疵灰度下限閾值組成，瑕疵灰度上限閾值和瑕疵灰度下限閾值的取值都在0-255之間，還用于存儲瑕疵灰度閾值；所述玻璃傳送結構，包括伺服電機、玻璃傳送帶和多個轉動滾軸，多個轉動滾軸帶動玻璃傳送帶水平傳送其上方的玻璃塊，伺服電機用于帶動多個轉動滾軸；所述圖像檢測機構，設置在玻璃傳送帶中部位置的上方，包括CMOS圖像傳感器、紅綠濾光片和鏡頭，紅綠濾光片設置在CMOS圖像傳感器和鏡頭之間，CMOS圖像傳感器用于對待檢測玻璃塊進行拍攝以獲得玻璃采集圖像；所述FPGA芯片集成了自適應遞歸濾波子設備、中值濾波子設備、尺度變換增強子設備、灰度化處理子設備和瑕疵目標分割子設備，所述自適應遞歸濾波子設備與所述CMOS圖像傳感器連接，用于對所述玻璃采集圖像執行自適應遞歸濾波處理，以濾除所述玻璃采集圖像中的高斯噪聲，獲得自適應遞歸濾波圖像；所述中值濾波子設備與所述自適應遞歸濾波子設備連接，用于對所述自適應遞歸濾波圖像執行中值濾波處理，以濾除所述自適應遞歸濾波圖像中的散射成分，獲得中值濾波圖像；所述尺度變換增強子設備與所述中值濾波子設備連接，用于對所述中值濾波圖像執行尺度變換增強處理，以增強圖像中目標與背景的對比度，獲得增強圖像；所述瑕疵目標分割子設備與所述尺度變換增強子設備連接，將所述增強圖像中像素灰度值在所述瑕疵灰度范圍內的所有像素組成瑕疵子圖像并輸出；EPLD控制電路，連接所述高速緩存雙口 RAM、所述FPGA芯片和所述DSP芯片，用于控制所述高速緩存雙口 RAM、所述FPGA芯片和所述DSP芯片之間的數據交互和時序；供電設備，為所述分類裝置的其他用電設備提供電力供應，并與所述EPLD控制電路連接，以在所述EPLD控制電路的控制下，為所述分類裝置提供省電模式和正常用電模式兩種用電方式；所述DSP芯片與所述SDRAM存儲設備、所述高速緩存雙口 RAM和所述EPLD控制電路分別連接，接收所述瑕疵子圖像和所述瑕疵灰度閾值，計算所述瑕疵子圖像的灰度平均值，當所述灰度平均值小于等于所述瑕疵灰度閾值時，判斷瑕疵類別為貼錫或夾雜物，當所述灰度平均值大于所述瑕疵灰度閾值且所述瑕疵子圖像內中間像素灰度值高于邊緣灰度像素值時，判斷瑕疵類別為氣泡，當所述灰度平均值大于所述瑕疵灰度閾值且所述瑕疵子圖像內中間像素灰度值低于邊緣灰度像素值時，判斷瑕疵類別為表面不平整或劃痕；無線通信設備，與所述DSP芯片連接，用于接收遠端服務器發送的控制指令，還用于將玻璃批次不合格信號和瑕疵類別通過無線通信鏈路發送到遠端服務器中；液晶顯示設備，與所述DSP芯片連接，用于實時顯示玻璃批次不合格信號和瑕疵類別；其中，所述DSP芯片還包括計數單元，所述DSP芯片對每塊待檢測玻璃的瑕疵子圖像進行像素總數統計，對于每塊待檢測玻璃，在其瑕疵子圖像的像素總數大于預設像素閾值時，所述計數單元的計數值自動加1，在其瑕疵子圖像的像素總數小于等于預設像素閾值時，所述計數單元的計數值保持不變；所述DSP芯片在所述計數單元的計數值大于等于預設計數閾值時，發出玻璃批次不合格信號；所述預設像素閾值和所述預設計數閾值被預先存儲在所述DSP芯片的內置存儲器中。
[0008]更具體地，在所述基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分類裝置中，所述分類裝置還包括:輸入鍵盤，與所述DSP芯片和所述SDRAM存儲設備連接，用于在用戶的操作下，輸入所述瑕疵灰度閾值、所述預設像素閾值和所述預設計數閾值。
[0009]更具體地，在所述基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分類裝置中:所述供電設備包括太陽能供電器件、市電接口、切換開關和電壓轉換器，所述切換開關與所述太陽能供電器件和所述市電接口分別連接，根據市電接口處的市電電壓大小決定是否切換到所述太陽能供電器件以由所述太陽能供電器件供電，所述電壓轉換器與所述切換開關連接，以將通過切換開關輸入的5V電壓轉換為3.3V電壓。
[0010]更具體地，在所述基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分類裝置中:將所述SDRAM存儲設備集成到所述DSP芯片內。
[0011]更具體地，在所述基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分類裝置中:替換地，采用所述SDRAM存儲設備預先存儲所述預設像素閾值和所述預設計數閾值。
【附圖說明】
[0012]以下將結合附圖對本發明的實施方案進行描述，其中:
[0013]圖1為根據本發明實施方案示出的基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分類裝置的結構方框圖。
[0014]附圖標記:1玻璃傳送結構；2DSP芯片；3圖像檢測機構；4FPGA芯片
【具體實施方式】
[0015]下面將參照附圖對本發明的基于灰度均值分析的玻璃瑕疵分類裝置的實施方案進行詳細說明。
[0016]在玻璃生產過程中，如何克服各種瑕疵的存在，對于玻璃廠商非常重要。一般地，玻璃廠商采用以下方式提高玻璃成品質量:對玻璃成品進行瑕疵類別檢測，根據檢測到的瑕疵類型有針對性地改變玻璃生產工藝，從而消除檢測到的玻璃瑕疵。
[0017]然而，現有技術中對于玻璃的幾種主要瑕疵:貼錫、夾雜物、氣泡、表面不平整和劃痕缺乏有效的檢測方案。在無法進行瑕疵類別有效區分的前提下，玻璃廠商也難以確定問題所在，無法消除出現的玻璃瑕疵。
[0018]為了克服