CN115760685B

CN115760685B - 一种工业生产的隐蔽威胁感知系统及方法

Info

Publication number: CN115760685B
Application number: CN202211161689.7A
Authority: CN
Inventors: 路鹏程; 王鹏
Original assignee: Beijing Luoan Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Luoan Technology Co Ltd
Priority date: 2022-09-23
Filing date: 2022-09-23
Publication date: 2023-07-28
Anticipated expiration: 2042-09-23
Also published as: CN115760685A

Abstract

本发明公开了一种工业生产的隐蔽威胁感知系统及方法，包括：扫描模块，扫描模块获取工作面的状态信息；图像生成模块；中控模块；识别模块；反馈预警模块；存储模块。本发明通过预先对工业生产的工作面进行扫描，在工作面进行产品加工前进行扫描成像，生成工作面的图像信息，然后利用识别模块对扫描成像生成的工作面的图像信息进行识别比对，判断出工作面的图像信息中是否存在异常区域，以实现对工作面的光滑程度进行检测，防止工作面上有瑕疵或杂物干扰产品加工。即有效的提高了产品的良品率。也即实现对经过擦拭之后的工作面进行检测，提前对工业生产的隐蔽威胁进行感知，保证了感知系统的实用性。

Description

一种工业生产的隐蔽威胁感知系统及方法

技术领域

本发明涉及工业生产技术领域，尤其涉及一种工业生产的隐蔽威胁感知系统及方法。

背景技术

工业制造业生产过程中，往往优先关注安全与效率，而生产辅料的隐藏风险往往为人所忽视，看似不起眼的擦拭产品的工作便是其中之一。实际上，选择品质不佳的擦拭产品，暗藏重重风险。在对生产精度高的工业产品时，需要时时刻刻注意擦拭力度、擦拭产品的材质。在对含硅油，蜡，油脂容易导致产品漆面出现鱼眼、起皱纹或留有印痕等缺陷。擦拭产品掉落的毛屑会影响零件和设备的精度，导致不良率居高不下。因此需要对经过擦拭之后的工作面进行监测，但一般都是由人工进行检查，由于人眼的观察度有限，无法观察到细微毛刺或毛屑等微小物体，且人眼在长时间观察之后，会让眼睛干涩，极易产生不适感。

发明内容

本发明的目的是为了实现对经过擦拭之后的工作面进行检测，而提出的一种工业生产的隐蔽威胁感知系统及方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明一方面提供了一种工业生产的隐蔽威胁感知系统，包括：

扫描模块，所述扫描模块获取工作面的状态信息；

其中，所述状态信息包括：工作面的表面光滑程度、工作面的工作状态；

图像生成模块，所述图像生成模块与所述扫描模块交互相连，所述图像生成模块获取所述状态信息，以生成所述工作面的图像信息；

中控模块，所述中控模块分别与所述扫描模块、所述图像生成模块交互相连，所述中控模块用于控制调配所述扫描模块和所述图像生成模块工作，生成特定信息；

识别模块，所述识别模块分别与所述图像生成模块、所述中控模块交互相连，所述识别模块获取所述特定信息，同时获取所述工作面的图像信息，并对图像信息进行识别，生成特征信息；

反馈预警模块，所述反馈预警模块分别与所述识别模块、所述中控模块交互相连，所述反馈预警模块获取所述特征信息，对工作面的状态进行反馈，并生成反馈预警信息；

存储模块，所述存储模块分别与所述中控模块、所述反馈预警模块交互相连，所述存储模块获取并记录所述反馈预警信息。

在一些实施例中，所述扫描模块包括：

摄像单元，所述摄像单元包括：至少一组工业高清摄像头，所述工业高清摄像头的摄像区域置于所述工作面上，所述摄像单元用于采集所述工作面的表面图像信息；

联通单元，所述联通单元与所述摄像单元交互相连，所述联通单元获取工作面的工作状态，同时获取所述摄像单元的表面图像信息，生成所述工作面的状态信息；

其中，所述联通单元与所述中控模块交互相连，所述中控模块通过所述联通单元控制所述摄像单元采集所述工作面的表面图像信息。

在一些实施例中，图像生成模块包括：

图像接收单元，所述图像接收单元与所述联通单元交互相连，所述图像接收单元获取所述工作面的表面图像信息，并生成图像照片信息；

图像处理单元，所述图像处理单元与所述图像接收单元交互相连，所述图像处理单元获取所述图像照片信息，并对所述图像照片信息进行灰度处理，生成灰度图像信息；

图像划分单元，所述图像划分单元与所述图像处理单元交互相连，所述图像划分单元获取所述灰度图像信息，并进行区域划分，生成所述工作面的图像信息；

其中，所述工作面的图像信息包括：各区域的灰度值信息。

在一些实施例中，所述识别模块包括：

获取单元，所述获取单元与所述图像划分单元交互相连，所述获取单元获取所述工作面的图像信息；

识别单元，所述识别单元与所述获取单元交互相连，所述识别单元的内置有区域识别信息，所述识别单元利用所述区域识别信息与所述工作面的图像信息识别比对，生成识别信息；

交互单元，所述交互单元与所述识别单元交互相连，所述交互单元获取所述识别信息，生成特征信息；

其中，所述特征信息包括：实际工作面的表面光滑程度。

在一些实施例中，所述区域识别信息包括：

正常光滑的工作面上的各区域的灰度值信息；

其中，正常光滑的工作面为：光滑无瑕疵、无杂物的工作面。

本发明另一方面提供了一种工业生产的隐蔽威胁感知方法，采用上述中所述的一种工业生产的隐蔽威胁感知系统，所述感知方法包括：

S1：中控模块控制扫描模块对工作面的状态信息进行采集，生成工作面的状态信息；

S2:图像生成模块与扫描模块交互相连，图像生成模块获取所述状态信息，生成所述工作面的图像信息；

S3:识别模块与图像生成模块交互相连，所述识别模块获取所述工作面的图像信息，并对工作面的图像信息进行识别，识别工作面的表面是否光滑，生成特征信息；

S4:反馈预警模块与所述识别模块交互相连，所述反馈预警模块获取所述特征信息，对工作面的光滑程度状态进行反馈，并生成反馈预警信息，并发送至中控模块中进行预警；

S5:存储模块与反馈预警模块交互相连，获取所述反馈预警信息，并进行记录。

在一些实施例中，S1中还包括：

S11:联通单元获取工作面的工作状态，判断工作面上有无产品加工；

S12:中控模块获取联通单元获取到工作面的工作状态，待到工作面上无产品加工，通知控制摄像单元；

S13:摄像单元进行采集工作面的表面图像信息，并反馈至联通单元内；

S14:联通单元获取工作面的工作状态，同时获取所述摄像单元的表面图像信息，生成所述工作面的状态信息。

在一些实施例中，S2中还包括：

S21:图像接收单元与联通单元交互相连，图像接收单元获取工作面的表面图像信息，并生成图像照片信息；

S22:图像处理单元与图像接收单元交互相连，图像处理单元获取图像照片信息，并对图像照片信息进行灰度处理，生成灰度图像信息；

S23:图像划分单元与图像处理单元交互相连，图像划分单元获取灰度图像信息，并对灰度图像信息进行区域划分，生成所述工作面的图像信息。

在一些实施例中，S3中还包括：

S31:获取单元与图像划分单元交互相连，获取单元获取工作面的图像信息；

S32:识别单元与获取单元交互相连，识别单元的内置有区域识别信息，识别单元利用区域识别信息与工作面的图像信息识别比对，判断区域识别信息与工作面的图像信息中灰度值差别，各区域灰度值差值过大时，生成识别信息；

S33:交互单元与识别单元交互相连，交互单元获取识别信息，生成特征信息。

在一些实施例中，S32中还包括：

将区域识别信息中的工作面灰度图像信息灰度值定义为a，其中，区域识别信息中的工作面灰度图像信息划分区域数量为n；

将获取单元所获取到工作面的图像信息中的灰度图像信息灰度值定义为b，其中，获取单元所获取到工作面的图像信息中的灰度图像信息划分区域数量为m，m＝n；

ax_ny_n＝bx_my_m˙k，其中，ax_ny_n为区域识别信息中的工作面灰度图像信息各划分区域坐标上的灰度值；bx_ny_n为获取单元所获取到工作面的图像信息中的灰度图像信息各划分区域坐标上的灰度值；k为摄像单元的感光系数。

本发明的有益效果为：

本发明在实施例中，让感知系统通过预先对工业生产的工作面进行扫描，在工作面进行产品加工前进行扫描成像，生成工作面的图像信息，然后利用识别模块对扫描成像生成的工作面的图像信息进行识别比对，判断出工作面的图像信息中是否存在异常区域，以实现对工作面的光滑程度进行检测，防止工作面上有瑕疵或杂物干扰产品加工。即有效的提高了产品的良品率。也即实现对经过擦拭之后的工作面进行检测，提前对工业生产的隐蔽威胁进行感知，保证了感知系统的实用性。同时本感知系统不需要人为对工作面进行检测，减少了人工成本。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的一种工业生产的隐蔽威胁感知系统的整体结构示意图；

图2为本发明实施例中提供的一种工业生产的隐蔽威胁感知方法的整体流程示意图；

图3为本发明实施例中提供的一种工业生产的隐蔽威胁感知方法的S1流程示意图；

图4为本发明实施例中提供的一种工业生产的隐蔽威胁感知方法的S2流程示意图；

图5为本发明实施例中提供的一种工业生产的隐蔽威胁感知方法的S3流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例一

参照图1，本发明一方面提供了一种工业生产的隐蔽威胁感知系统，所述感知系统通过预先对工业生产的工作面进行扫描，在工作面进行产品加工前进行扫描成像，生成工作面的图像信息，然后利用识别模块对扫描成像生成的工作面的图像信息进行识别比对，判断出工作面的图像信息中是否存在异常区域，以实现对工作面的光滑程度进行检测，防止工作面上有瑕疵或杂物干扰产品加工。即有效的提高了产品的良品率。也即实现对经过擦拭之后的工作面进行检测，提前对工业生产的隐蔽威胁进行感知，保证了感知系统的实用性。同时本感知系统不需要人为对工作面进行检测，减少了人工成本。

具体的，所述感知系统包括：扫描模块、图像生成模块、中控模块、识别模块、反馈预警模块、存储模块。所述扫描模块置于所述工作面处，所述扫描模块采集工作面的表面光滑程度和工作面的工作状态，生成工作面的状态信息。即所述状态信息包括：工作面的表面光滑程度、工作面的工作状态。所述图像生成模块与所述扫描模块交互相连，所述图像生成模块获取所述状态信息，以生成所述工作面的图像信息。即图像生成模块对扫描模块获取到的工作面的状态信息，对工作面的表面光滑程度进行图像输出。所述中控模块分别与所述扫描模块、所述图像生成模块交互相连，所述中控模块用于控制调配所述扫描模块和所述图像生成模块工作，在需要对工作面进行隐藏威胁进行感知时，生成特定信息。即中控模块在扫描模块反馈回来工作面处于未在进行加工的状态时，中控系统控制扫描模块和图像生成模块获取到工作面的图像信息。所述识别模块分别与所述图像生成模块、所述中控模块交互相连，所述识别模块获取所述特定信息，同时获取所述工作面的图像信息，并对图像信息进行识别，生成特征信息。所述识别模块与获取到的工作面图像信息进行识别比对，发现存在有异常区域时，生成工作面上的特征信息。所述反馈预警模块分别与所述识别模块、所述中控模块交互相连，所述反馈预警模块获取所述特征信息，对工作面的状态进行反馈报警，并生成反馈预警信息，以便于在工作面不光滑或有瑕疵时提醒重新擦拭工作面和暂停工作面工作。所述存储模块分别与所述中控模块、所述反馈预警模块交互相连，所述存储模块获取并记录所述反馈预警信息。所述存储模块对反馈预警信息进行记载，后续也便于溯源追责管理。同时中控单元还可以根据存储模块记载的反馈预警信息次数，更换擦拭人员或擦拭产品。减少工作面上的瑕疵影响工业产品的良品率因素。即在本实施例中，感知系统通过预先对工业生产的工作面进行扫描，在工作面进行产品加工前进行扫描成像，生成工作面的图像信息，然后利用识别模块对扫描成像生成的工作面的图像信息进行识别比对，判断出工作面的图像信息中是否存在异常区域，以实现对工作面的光滑程度进行检测，防止工作面上有瑕疵或杂物干扰产品加工。即有效的提高了产品的良品率。也即实现对经过擦拭之后的工作面进行检测，提前对工业生产的隐蔽威胁进行感知，保证了感知系统的实用性。同时本感知系统不需要人为对工作面进行检测，减少了人工成本。

在本实施例中，为了进一步细化所述扫描模块的工作，所述扫描模块包括：摄像单元、联通单元。所述摄像单元包括：至少一组工业高清摄像头，所述工业高清摄像头的摄像区域置于所述工作面上，所述摄像单元用于采集所述工作面的表面图像信息；所述联通单元与所述摄像单元交互相连，所述联通单元获取工作面的工作状态，同时获取所述摄像单元的表面图像信息，生成所述工作面的状态信息；其中，所述联通单元与所述中控模块交互相连，所述中控模块通过所述联通单元控制所述摄像单元采集所述工作面的表面图像信息。即在本实施例中，在对工作面进行开始成像时，扫描模块先通过联通单元检测工作面上是否有产品在加工，若有产品在工作面上则待产品移出工作面外，然后扫描模块通过摄像单元对工作面的表面光滑程度进行扫描成像。

在本实施例中，为了进一步细化所述图像生成模块的工作，图像生成模块包括：图像接收单元、图像处理单元、图像划分单元。所述图像接收单元与所述联通单元交互相连，所述图像接收单元获取所述工作面的表面图像信息，并生成图像照片信息。所述图像处理单元与所述图像接收单元交互相连，所述图像处理单元获取所述图像照片信息，并对所述图像照片信息进行灰度处理，生成灰度图像信息。即所述图像处理单元对图像照片信息进行灰度处理，根据像素的感光程度进行灰度区分，生成不同程度的灰度值区域，在有瑕疵或杂物区域，灰度值小，无限接近于黑色。所述图像划分单元与所述图像处理单元交互相连，所述图像划分单元获取所述灰度图像信息，并进行区域划分，生成所述工作面的图像信息。即所述工作面的图像信息包括：各区域的灰度值信息。在本实施例中，所述图像生成模块通过在自身搭载有ps图像编辑软件程度，对所述工作面的图像照片信息进行灰度处理，同时对所述工作面的图像照片信息进行划分区域。以便于所述识别模块进行识别处理。

在本实施例中，为了进一步细化所述识别模块的工作，所述识别模块包括：获取单元、识别单元、交互单元。所述获取单元与所述图像划分单元交互相连，所述获取单元获取所述工作面的图像信息；所述识别单元与所述获取单元交互相连，所述识别单元的内置有区域识别信息，所述区域识别信息为光滑无瑕疵、无杂物的工作面上的各区域的灰度值信息。所述识别单元利用所述区域识别信息与所述工作面的图像信息识别比对，判断区域识别信息与工作面的图像信息中灰度值差别，各区域灰度值差值过大时，生成识别信息。所述交互单元与所述识别单元交互相连，所述交互单元获取所述识别信息，生成特征信息。所述特征信息用于判断扫描模块扫描得到的工作面上是否瑕疵或杂物。也即所述特征信息包括：实际工作面的表面光滑程度。判断出工作面的图像信息中是否存在异常区域，以实现对工作面的光滑程度进行检测，防止工作面上有瑕疵或杂物干扰产品加工。

实施例二

参照图1-5，本发明另一方面提供了一种工业生产的隐蔽威胁感知方法，采用上述中所述的一种工业生产的隐蔽威胁感知系统，所述感知方法包括：

S1：中控模块控制扫描模块对工作面的状态信息进行采集，生成工作面的状态信息；即所述扫描模块采集工作面的表面光滑程度和工作面的工作状态，生成工作面的状态信息。

S2:图像生成模块与扫描模块交互相连，图像生成模块获取所述状态信息，生成所述工作面的图像信息；即图像生成模块对扫描模块获取到的工作面的状态信息，对工作面的表面光滑程度进行图像输出。即中控模块在扫描模块反馈回来工作面处于未在进行加工的状态时，中控系统控制扫描模块和图像生成模块获取到工作面的图像信息。

S3:识别模块与图像生成模块交互相连，所述识别模块获取所述工作面的图像信息，并对工作面的图像信息进行识别，识别工作面的表面是否光滑，生成特征信息；所述识别模块与获取到的工作面图像信息进行识别比对，发现存在有异常区域时，生成工作面上的特征信息。

S4:反馈预警模块与所述识别模块交互相连，所述反馈预警模块获取所述特征信息，对工作面的光滑程度状态进行反馈，并生成反馈预警信息，并发送至中控模块中进行预警；即对工作面的状态进行反馈报警，并生成反馈预警信息，以便于在工作面不光滑或有瑕疵时提醒重新擦拭工作面和暂停工作面工作。

S5:存储模块与反馈预警模块交互相连，获取所述反馈预警信息，并进行记录。所述存储模块对反馈预警信息进行记载，后续也便于溯源追责管理。

在本实施例中，S1中还包括：

在本实施例中，S2中还包括：

在一些实施例中，S3中还包括：

在一些实施例中，S32中还包括：

ax_ny_n＝bx_my_m˙k，其中，ax_ny_n为区域识别信息中的工作面灰度图像信息各划分区域坐标上的灰度值；bx_my_m为获取单元所获取到工作面的图像信息中的灰度图像信息各划分区域坐标上的灰度值；k为摄像单元的感光系数，k≠0。

即区域识别信息中的工作面灰度图像信息各划分区域坐标上的灰度值ax_ny_n与获取单元所获取到工作面的图像信息中的灰度图像信息各划分区域坐标上的灰度值bx_my_m之间呈倍数关系。也即区域识别信息中的工作面灰度图像信息各划分区域坐标上的灰度值ax_ny_n与获取单元所获取到工作面的图像信息中的灰度图像信息各划分区域坐标上的灰度值bx_my_m之间受摄像单元的感光系数影响。在摄像单元的成像环境光照较暗时，k为摄像单元的感光系数就越强，外部其他的光源干扰就越弱。在摄像单元的成像环境光照较强时，k为摄像单元的感光系数就越小。也即识别模块在进行识别之前，需要提取到摄像单元的感光系数，然后ax_ny_n与bx_my_m通过获取到的k值进行判断获取单元所获取到工作面的图像信息中的灰度图像信息各划分区域坐标上的灰度值是否有异常。从而实现对工作面进行检测，判断工作面上是否有瑕疵或杂物。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种工业生产的隐蔽威胁感知系统，其特征在于，包括：

扫描模块，所述扫描模块获取工作面的状态信息；

反馈预警模块，所述反馈预警模块分别与所述识别模块、所述中控模块交互相连，所述反馈预警模块获取所述特征信息，对工作面的状态进行反馈，并生成反馈预警信息；存储模块，所述存储模块分别与所述中控模块、所述反馈预警模块交互相连，所述存储模块获取并记录所述反馈预警信息；

所述扫描模块包括：

其中，所述联通单元与所述中控模块交互相连，所述中控模块通过所述联通单元控制所述摄像单元采集所述工作面的表面图像信息；

图像生成模块包括：

其中，所述工作面的图像信息包括：各区域的灰度值信息；

所述识别模块包括：

其中，所述特征信息包括：实际工作面的表面光滑程度；

所述区域识别信息包括：

正常光滑的工作面上的各区域的灰度值信息；

其中，正常光滑的工作面为：光滑无瑕疵、无杂物的工作面；

所述隐蔽威胁感知系统的感知方法包括：

S4:反馈预警模块与所述识别模块交互相连，所述反馈预警模块获取所述特征信息，对工作面的光滑程度状态进行反馈，并生成反馈预警信息，并发送至中控模块中进行预警；在工作面不光滑或有瑕疵时提醒重新擦拭工作面和暂停工作面工作；

S5:存储模块与反馈预警模块交互相连，获取所述反馈预警信息，并进行记录；

S1中还包括：

S14:联通单元获取工作面的工作状态，同时获取所述摄像单元的表面图像信息，生成所述工作面的状态信息；

S2中还包括：

S23:图像划分单元与图像处理单元交互相连，图像划分单元获取灰度图像信息，并对灰度图像信息进行区域划分，生成所述工作面的图像信息；

S3中还包括：

S33:交互单元与识别单元交互相连，交互单元获取识别信息，生成特征信息；

S32中还包括：

其中，/>为区域识别信息中的工作面灰度图像信息各划分区域坐标上的灰度值；/>为获取单元所获取到工作面的图像信息中的灰度图像信息各划分区域坐标上的灰度值；k为摄像单元的感光系数，然后/>与/>通过获取到的k值进行判断获取单元所获取到工作面的图像信息中的灰度图像信息各划分区域坐标上的灰度值是否有异常。