一種基于串口通信的機針外觀質量檢驗方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及質量檢測領域，尤其涉及一種基于串口通信的機針外觀質量檢驗方法。
【背景技術】
[0002]機針是縫紉領域常用的縫紉工具，其質量決定了縫紉效果的好壞。機針的檢測處理從強度和韌性方面著手，更多的是通過對機針的外觀進行可視化檢測，判斷機針是否出現外觀缺陷，以邊緣生產廠家淘汰劣質產品，保持出廠機針的質量。
[0003]現有技術中，對機針的外觀的檢測存在以下缺陷:(1)使用非流水線的人工檢測，檢測效率不高；(2)機針圖像分割的閾值缺乏有效的選擇手段；(3)缺乏有針對性的圖像預處理設備。基于上述缺陷，導致現有的機針外觀檢測速度慢且可靠性不高。
[0004]為此，本發明提出了一種基于串口通信的機針外觀質量檢驗方法，能夠搭建流水線的機針外觀檢測機制，使用適合機針的各種圖像處理設備實現機針缺陷的自動檢測，并能夠進行缺陷機針的自動剔除，從而保持出廠機針質量的穩定性。
【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串口通信的機針外觀質量檢驗方法，采用傳送帶和自動剔除機構實現機針的自動傳輸和自動剔除，采用專門針對機針外觀的自適應遞歸濾波子設備、邊緣增強子設備、灰度化處理子設備、閾值選擇子設備、目標分割子設備和特征提取子設備對機針進行圖像預處理和缺陷檢測，其中采用了自適應機針閾值的選擇機制提高機針與背景分離的精度。
[0006]根據本發明的一方面，提供了一種基于串口通信的機針外觀質量檢驗方法，該方法包括:1)提供一種基于串口通信的機針外觀質量檢驗系統，所述檢驗系統包括AT89C51單片機、機針外觀信息提取設備和串口通信設備，所述機針外觀信息提取設備用于對每一個機針進行外觀信息提取，所述AT89C51單片機與所述機針外觀信息提取設備連接，用于基于提取的外觀信息確定對應的機針是否為瑕疵機針，所述串口通信設備與所述AT89C51單片機連接，用于將所述AT89C51單片機的確定結果以串口方式發送到遠端的機針信息服務器；2)使用所述檢驗系統來進行檢驗。
[0007]更具體地，在所述基于串口通信的機針外觀質量檢驗系統中，還包括:傳送帶，用于逐個傳送每一個機針，所述傳送帶包括傳送帶主體、彈性墊和多個針槽，所述多個針槽均勻放置在所述傳送帶主體上，每一個針槽用于放置一個待檢驗的機針，所述彈性墊用于壓緊處于針槽中的機針的針柄部分；兩個機械支架，用于支撐所述傳送帶主體；CM0S彩色相機，設置在所述傳送帶的前端的正上方，用于對傳送帶上的每一個機針進行圖像采集，以獲得對應的機針圖像；光電傳感器，設置在所述傳送帶的前端的正上方、所述CMOS彩色相機的前方，與所述CMOS彩色相機連接，用于檢測傳送帶上的每一個機針的到來以產生觸發信號觸發所述CMOS彩色相機采集機針圖像；電磁閥，設置在所述傳送帶的后端的正上方、所述CMOS彩色相機的后方，用于接收所述AT89C51單片機發送的剔除信號以對瑕疵機針進行剔除處理；同步控制機構，與所述CMOS彩色相機和所述電磁閥分別連接，用于對所述CMOS彩色相機的觸發信號和電磁閥的剔除信號進行同步；存儲設備，用于預先存儲機針灰度閾值范圍，所述機針灰度閾值范圍中的所有瑕疵灰度閾值都取值在0-255之間，所述存儲設備還用于預先存儲預設像素數量閾值；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；所述機針外觀信息提取設備與所述CMOS彩色相機和所述存儲設備分別連接，用于接收所述機針圖像；所述機針外觀信息提取設備包括自適應遞歸濾波子設備、邊緣增強子設備、灰度化處理子設備、閾值選擇子設備、目標分割子設備和特征提取子設備；所述自適應遞歸濾波子設備與所述黑白相機連接，用于對所述機針圖像執行自適應遞歸濾波處理，以獲得濾波圖像；所述邊緣增強子設備與所述自適應遞歸濾波子設備連接，用于對濾波圖像執行邊緣增強處理，以獲得增強圖像；所述灰度化處理子設備與所述邊緣增強子設備連接，用于對所述增強圖像執行灰度化處理，以獲得灰度化圖像；所述閾值選擇子設備與所述存儲設備和所述灰度化處理子設備分別連接，用于依次從所述機針灰度閾值范圍中選擇一個值作為預選灰度閾值，采用預選灰度閾值將灰度化圖像劃分為預選背景區域和預選目標區域，計算預選背景區域占據灰度化圖像的面積比例作為第一面積比，計算預選背景區域的像素平均灰度值作為第一平均灰度值，計算預選目標區域占據灰度化圖像的面積比例作為第二面積比，計算預選目標區域的像素平均灰度值作為第二平均灰度值，將第一平均灰度值減去第二平均灰度值，獲得的差的平方乘以第一面積比和第二面積比，獲得的乘積作為閾值乘積，選擇閾值乘積最大的預選灰度閾值作為目標灰度閾值；所述目標分割子設備與所述閾值選擇子設備連接，用于采用目標灰度閾值將灰度化圖像劃分為背景圖像和目標圖像；所述特征提取子設備與所述目標分割子設備連接，基于所述目標圖像提取其中的瑕疵子圖像；所述AT89C51單片機與所述存儲設備和所述機針外觀信息提取設備分別連接，以接收所述瑕疵子圖像和所述預設像素數量閾值，計算所述瑕疵子圖像中像素值非零的像素的數量，當非零的像素的數量大于等于所述預設像素數量閾值時，發出存在瑕疵信號并向所述電磁閥發送剔除信號，否則，發出不存在瑕疵信號；其中，所述自適應遞歸濾波子設備、所述邊緣增強子設備、所述灰度化處理子設備、所述閾值選擇子設備、所述目標分割子設備和所述特征提取子設備分別采用不同的FPGA芯片來實現；所述串口通信設備與所述AT89C51單片機連接，用于將所述存在瑕疵信號或所述不存在瑕疵信號以串口方式發送到遠端的機針信息服務器。
[0008]更具體地，在所述基于串口通信的機針外觀質量檢驗系統中，所述檢驗系統還包括:當地顯示設備，與所述AT89C51單片機連接，用于接收并顯示所述瑕疵子圖像，還用于接收并顯示所述存在瑕疵信號或所述不存在瑕疵信號。
[0009]更具體地，在所述基于串口通信的機針外觀質量檢驗系統中:所述當地顯示設備為液晶顯示屏。
[0010]更具體地，在所述基于串口通信的機針外觀質量檢驗系統中，所述檢驗系統還包括:機針推送入口，用于將各個機針依次推送到所述傳送帶主體上的對應針槽內。
[0011]更具體地，在所述基于串口通信的機針外觀質量檢驗系統中:機針推送入口設置在所述傳送帶的正前方。
【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串口通信的機針外觀質量檢驗系統的結構方框圖。
[0014]附圖標記:1機針外觀信息提取設備；2串口通信設備；3 AT89C51單片機
【具體實施方式】
[0015]下面將參照附圖對本發明的基于串口通信的機針外觀質量檢驗系統的實施方案進行詳細說明。
[0016]現有技術中的機針外觀檢測主要偏于人工檢測，即時存在一些基于圖像處理的機針外觀檢測方案，也因為機針分割閾值難以選定、缺少有效的圖像預處理手段而導致機針夕t'觀檢測的可靠性不高，從而，間接影響縫紉的質量。
[0017]為了克服上述不足，本發明搭建