一種pc構件生產線的預埋件檢測系統和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于生產線的檢測系統和方法，特別是涉及一種PC構件生產線的預埋件檢測系統和方法。
【背景技術】
[0002]隨著社會人口的不斷增多，人們對于住宅建設的需求量也越來越大。傳統的住宅建設周期時間長、工程量大，面臨諸多問題，其中需要解決的一大問題就是住宅的快速建設。隨著現代科技的飛速發展，PC構件生產線對于解決這一問題提供了可能。由于PC構件生產線采用全自動化生產，其中一個重要環節一一預埋件放置，如果未放置則會對后期生產出的PC構件產生很大的質量影響，造成嚴重的經濟損失。因此需要在自動生產過程中引入預埋件的檢測環節。
[0003]建筑方將預先生產的PC構件運載到施工地進行拼裝、加固等操作，可以在極短時間內完成住宅的建筑工作，相比于傳統依靠人工建筑住宅，不僅大大縮短了住宅的建筑周期，而且還減小了施工的工程量。PC構件的生產工藝需要滿足高精度的要求，通常工程技術人員將事先設計好的PC構件結構工藝圖紙交付生產方筑造生產，生產方根據PC構件的結構和工藝要求制造合理的PC構件模具。此后的工藝流程一般在自動化生產線上完成。在PC構件即將進入生產之前，需要將預埋件放置在PC構件模具內，預埋件一般用于PC構件的加固和起吊。如果建筑成型的PC構件內未放置預埋件，往往會造成所生產的構件無法正常使用，造成嚴重的工程事故和經濟損失。在自動化生產過程中，預埋件的放置通過機器作業完成，但是現有技術中，很難檢測預埋件是否放置成功，目前只能通過人工查看的方式進行檢測。然而人工檢測的方式耗時耗力，嚴重影響生產效率。
[0004]利用計算機視覺技術對采集的圖像進行數字化處理，已在現代化企業生產流程中得到了廣泛的應用。通過相機采集圖像信息，計算機讀取圖像并對圖像做進一步的數字化處理，可以得到圖像內物體的特征數據，通過特征數據可以確定物體的類型。目前，計算機視覺技術能夠很好的代替人眼完成相應的視覺工作，為解決人工視覺的弊端提供了便利。圖像處理作為計算機視覺技術的重要環節，現已能夠通過各種算法將采集的圖像進行濾波、增強、復原、拼接等處理。例如，現實生活中，由于某些物體形態較大，一臺相機難以獲取物體的全景信息，同時為了滿足檢測精度的要求，又必須對物體的全景信息進行處理。因此可以借助圖像拼接技術，將兩臺或者多臺相機拍攝得到的圖像進行對齊拼接，能夠形成一幅完整的全景圖像。而在PC模具的生產工藝中，PC模具規格較大，一臺相機難以滿足要求，需要借助兩臺相機同時拍攝才可以獲取全景圖像。
[0005]針對上述的技術背景，所以急需要尋找一種可以用于PC構件生產線的預埋件檢測方法，能夠通過計算機視覺技術實現PC構件生產過程中預埋件的自動化檢測，降低人工成本、提1?企業效率D
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于針對目前PC構件自動化生產線主要依靠人工檢測預埋件是否放置的問題，提供一種PC構件生產線的預埋件檢測系統和方法，通過計算機視覺技術和傳感器技術的信息融合，實現高效的、快速的預埋件自動檢測。
[0007]為實現上述目的，本發明的構思是:
一種PC構件生產線的預埋件檢測系統和方法，包括:硬件輔助系統和圖像檢測系統，其中硬件輔助系統包括:圖像采集室、相機減振裝置、RFID固定式讀寫器、軌道、PC模具、RFID標簽、鋼筋籠、預埋件、LED補充光源、相機導軌、相機、光電開關、計算機。圖像檢測系統包括:圖像采集模塊、圖像拼接模塊、檢測統計模塊、含預埋件的PC模具圖庫。
[0008]根據上述發明構思，本發明采用下述技術方案:
一種PC構件生產線的預埋件檢測系統，包括:圖像采集室1、兩個相機減振裝置2、RFID固定式讀寫器3、軌道4、PC模具5、RFID標簽6、鋼筋籠7、計算機8、六個LED補充光源9、相機導軌10、兩臺相機11和光電開關12。被測預埋件13位于鋼筋籠7內部，鋼筋籠7位于PC模具5內部，RFID標簽6固定于PC模具5外側;PC模具5滑配于軌道4上，軌道4穿過圖像采集室I; RFID固定式讀寫器3安置于圖像采集室I內側中間位置并與RFID標簽6高度一致，光電開關12安置于圖像采集室I前端位置并與PC模具5高度一致，六個LED補充光源9分布在圖像采集室I兩側的中部和頂角處，相機導軌10固定于圖像采集室I頂端中部，兩個相機減振裝置2位于相機導軌10內，通過滑塊連接并能夠往復滑動，兩臺相機11分別固定于兩個相機減振裝置2上;所述計算機8電連接光電開關12、兩臺相機11和六個LED補充光源9，當載有鋼筋籠7和預埋件13的PC模具5進入圖像采集室I時，觸發光電開關12動作，計算機8接收到光電開關12動作信號，同時啟動兩臺相機11對PC模具5進行圖像采集，六個LED補充光源9用于為相機11采集圖像時做光照補充。
[0009]—種PC構件生產線的預埋件檢測方法，采用根據權利要求1所述的PC構件生產線的預埋件檢測系統進行操作。具體操作步驟如下:
1)圖像米集
位于圖像采集室I頂部的兩臺相機11同時對PC模具5進行圖像采集，得到兩幅PC模具5圖像；
2)圖像拼接
將步驟I)中所得到的PC模具5圖像分別投影到統一的坐標系中，利用非線性最小二乘法進行優化得到圖像拼接變換矩陣，將兩幅圖像的重疊區域進行拼接，形成一幅完整的PC模具5全景圖像；
3 )建立含預埋件的PC模具圖庫
建立含預埋件的PC模具圖庫，同時將含預埋件的PC模具圖庫與RFID標簽信息建立對應關系，一種RFID標簽信息對應一種含預埋件的PC模具圖。RFID標簽信息包括:預埋件特征信息、PC模具類型信息；
4)檢測統計具體操作步驟如下:
a.將步驟2中所得到的全景圖像與含預埋件的PC模具圖庫相對應的圖像通過背景差分法相減；
b.對步驟a的差分結果建立邏輯運算關系，設置差分結果的閾值為R，當結果小于等于R時，說明該模具放置了預埋件;當結果大于R時，說明未放置預埋件；
c.當判定為已放置預埋件時，提取當前PC模具全景圖像中含預埋件區域的最小矩形圖像，計算最小矩形的面積特征和區域內圖像的輪廓特征；
d.RFID固定式讀寫器3讀取貼在PC模具5—側的RFID標簽6信息并將讀取信息發送給計算機，計算機結合RFID標簽信息、計算得到的預埋件特征信息判斷預埋件類型是否放置正確；
e.當判定為未放置預埋件時或者預埋件類型放置錯誤時，計算機發出警報，通知工作人員采取相應措施；
六個LED補充光源9安置于圖像采集室I兩側的中部和頂角處，位置布置保證圖像采集室I內光線充足且分布均勻，六個LED補充光源9用于相機11采集圖像時的補充光源。光電開關12安置于圖像采集室I靠底部位置，與PC模具5位于同一高度，安放位置保證PC模具5整體進入圖像采集室I時，啟動兩臺相機11采集圖像。
[0010]相機導軌10安置于圖像采集室I頂部中間位置，兩個相機減振裝置2分別懸掛于相機導軌10，并通過滑塊連接。
[0011]兩臺相機11分別固定在兩個相機減振裝置2上，相機減振裝置2可以在相機導軌10內滑動，用于調整兩臺相機11整體視野范圍。相機減振裝置2內具有緩沖機構，可以減少機械振動對相機11造成的損壞。
[0012]信息的獲取先后順序為:先通過RFID固定式讀寫器讀取貼在PC模具一側的RFID標簽信息，將標簽信息發送給計算機，計算機處理信息得到標準的PC模具的類型以及放置預埋件類型。然后檢測統計模塊再通過背景差分法計算預埋件是否放置，如果放置，繼續計算預埋件最小矩形區域內的面積信息和形狀信息。接著，將計算得到的面積信息和形狀信息與RFID標簽內存儲的信息進行匹配。
[0013]本發明與現有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著優點:
1、實現PC構件生產線中預埋件的自動化檢測，提高了檢測精度和效率，避免了傳統人工檢查帶來的弊端。
[0014]2、本發明采用光電開關控制相機的拍攝時間，并在指定位置進行圖像采集工作，具有更加節約能源和減少不必要的圖像采集的優點。
[0015]3、本發明利用計算機視覺技術和RFID射頻技術相結合的方式，提高了識別分類的準確性和可靠性。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的硬件結構示意圖。
[0017]圖2為本發明的圖像采集室內部示意圖。
[0018]圖3為本發明的PC模具內部示意圖。
[0019]圖4為本發明的硬件輔助系統結構組成示意圖。
[0020]圖5為本發明的圖像采集系統結構組成示意圖。
[0021]圖6為本發明的圖像檢測處理流程圖。
[0022]圖7為本發明的相機間距增大視野范圍變化示意圖。
【具體實施方式】
[0023]本發明具體優選實施例詳述如下:
實施例一:
參見圖1?圖3，本PC構件生產線的預埋件檢測系統，包括:圖像采集室1、兩個相機減振裝置2、RFID固定式讀寫器3、軌道4、PC模具5、RFID標簽6、鋼筋籠7、計算機8、六個LED補充光源9、相機導軌10、兩臺相機11和光電開關12。被測預埋件13位于鋼筋籠7內部，鋼筋籠7位于PC模具5內部，RFID標簽6固定于PC模具5外側;PC模具5滑配于軌道4上，軌道4穿過圖像采集室I ;RFID固定式讀寫器3安置于圖像采集室I內側中間位置并與RFID標簽6高度一致，光電開關12安置于圖像采集室I前端位置并與PC模具5高度一致，六個LED補充光源9分布在圖像采集室I兩側的中部和頂角處，相機導軌10固定于圖像采集室I頂端中部，兩個相機減振裝置2位于相機導軌10內，通過滑塊連接并能夠往復滑動，兩臺相機11分別固定于兩個相機減振裝置2上;所述計算機8電連接光電開關12、兩臺相機11和六個LED補充光源9，當載有鋼筋籠7和預埋件13的PC模具5進入圖像采集室I時，觸發光電開關12動作，計算機8接收到光電開關12動作信號，同時啟動兩臺相機11對PC模具5進行圖像采集，六個LED補充光源9用于為相機11采集圖像時做光照補充。
[0024]實施例二:
本實施例與實施例一基本相同，特征之處如下:
本PC構件生產線的預埋件檢測系統，所述六個LED補充光源9安置于圖像采集室I兩側的中部和頂角處，位置布置保證圖像采集室I內光線充足且分布均勻，六個LED補充光源9用于相機11采集圖像時的補充光源。光電開關12安置于圖像采集室I靠底部位置，與PC模具5位于同一高度，安放位置保證PC模具5整體進入圖像采集室I時，啟動兩臺相機11采集圖像。
[0025]所述相機導軌10安置于圖像采集室I頂部中間位置，兩個相機減振裝置2分別懸掛于相機導軌10，并通過滑塊連接。
[0026]所述兩臺相機11